シクロデキストリン依存的な口腔細菌の全身伝播機構の解析

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24659812
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 川端 重忠 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (50273694)
• 研究分担者: 寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717) ; 中田 匡宣 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (90444497) ; 住友 倫子 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50423421)
• キーワード: 口腔常在細菌 / 上皮バリア

研究概要

シクロデキストリン (CD) は，α-グルカンにシクロデキストリンα-グルカノトランスフェラーゼ (CGTase) を作用させて得られる環状オリゴ糖であり，上皮細胞膜上のコレステロールを包接し，メタロプロテアーゼ依存的な上皮バリア破壊シグナルを誘導する．我々は，数種の口腔レンサ球菌が推定CGTaseを有することをデータベース上で確認した．そこで，本研究では，口腔レンサ球菌由来CGTaseによるCDの産生と口腔フローラによる全身疾患発症との関連性について解析し，CDを介した口腔細菌の全身への伝播，および簡易診断マーカーとしてのCDの可能性を検討することを目的として研究を推進した．
平成24年度までに，Streptococcus pyogenes，S. sanguinis，S. mitis，S. oralisおよび Porphyromonas gingivalisはα-グルカン分解能を有するが，CD産生能を有する菌種はS. pyogenesとP. gingivalisの2種であることを確認した．最終年度には，各菌種の推定CGTaseのアライメント解析を行い，S. pyogenesおよび P. gingivalisは，推定CGTaseのN末もしくはC末にCBM20ドメインを有することを明らかにした．また，S. pyogenesおよび P. gingivalis 由来CGTaseの部分リコンビナントタンパクを用いた解析から，口腔細菌のCGTase活性にはCBM20ドメインが重要であることを証明した．
以上の結果から，口腔細菌のCGTaseによるCD産生は，粘膜上皮の透過性を亢進させ，口腔常在細菌の全身伝播に寄与する可能性が示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Hydrogen peroxide contributes to the epithelial cell death induced by the oral mitis group of streptococci. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okahashi N, Sumitomo T, Nakata M, Sakurai A, Kuwata H, and Kawabata S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e88136
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0088136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of PfbA, a surface adhesion of Streptococcus pneumoniae, provides hints into its interaction with fibronectin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Beulin DS, Yamaguchi M, Kawabata S, and Ponnuraj K.
  • 雑誌名: Int J Biol Macromol 巻: 64 ページ: 168-173
  • DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2013.11.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pleiotropic virulence factor - Streptococcus pyogenes fibronectin-binding proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Terao Y, and Kawabata S
  • 雑誌名: Cell Microbiol 巻: 15(4) ページ: 503-511
  • DOI: 10.1111/cmi.12083
• [雑誌論文] Streptococcus pneumoniae invades erythrocytes and utilizes them to evade human innate immunity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Terao Y, Mori-Yamaguchi Y, Domon H, Sakaue Y, Yagi T, Nishino K, Yamaguchi A, Nizet V, and Kawabata S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e77282
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0077282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cysteine proteinase from Streptococcus pyogenes enables evasion of innate immunity via degradation of complement factors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Honda-Ogawa M, Ogawa T, Terao Y, Sumitomo T, Nakata M, Ikebe K, Maeda Y, and Kawabata S.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 ページ: 15854-15864
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.469106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Group A streptococcal cysteine protease cleaves epithelial junctions and contributes to bacterial translocation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sumitomo T, Nakata M, Higashino M, Terao Y, and Kawabata S.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 ページ: 13317-13324
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.459875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen peroxide produced by oral streptococci induces macrophage cell death. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okahashi N, Nakata M, Sumitomo T, Terao Y, and Kawabata S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e62563
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0062563
  • 査読あり
• [雑誌論文] 序 －注目される劇症型細菌感染症の現状と理解－．特集1「いわゆるヒト喰いバクテリアと劇症型感染症 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川端重忠
  • 雑誌名: 化学療法の領域 巻: 29 ページ: 26-27
• [雑誌論文] 劇症型溶血性レンサ球菌感染症の発症に寄与する細菌因子．特集1「いわゆるヒト喰いバクテリアと劇症型感染症」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 住友倫子，川端重忠
  • 雑誌名: 化学療法の領域 巻: 29 ページ: 1430-1437
• [学会発表] Group A Streptococcus translacates across epithelial barrier via tricellular tight junctions (2014)
  • 著者名/発表者名: 住友倫子,東野美晴,中田匡宣,川端重忠
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] Wall-anchored nuclease of Streptococcus sanguinis contributes to evasion of innate immunity (2014)
  • 著者名/発表者名: 森田知里,住岡龍一,中田匡宣,住友倫子,岡橋暢夫,浜田茂幸,川端重忠
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] 口腔レンサ球菌が産生する過酸化水素がマクロファージの細胞死を誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡橋暢夫,中田匡宣,住友倫子,寺尾豊,川端重忠
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] 8-ニトロ-cGMPによる宿主と細菌のGAPDH制御を介する解糖系リプログラミング (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤司壮一郎,Minkyung Jung,松永哲郎,井田智章,藤井重元,澤智裕,居原秀,川端重忠,熊谷嘉人,赤池孝章
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-28
• [学会発表] Regulation of pilous gene expression in FCT type 3 strain of Streptococcus pyogenes（Streptococcus pyogenesが産生するFCT3型線毛の発現調節機構の解析） (2014)
  • 著者名/発表者名: 中田匡宣，住友倫子，浜田茂幸，川端重忠
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-20140328
• [学会発表] Streptococcus pyogenesのC3様ADPリボシルトランスフェラーゼSpyAの機能解析（Functional characterization of SpyA from Streptococcus pyogenes） (2014)
  • 著者名/発表者名: 毛利泰士，住友倫子，中田匡宣，川端重忠
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-20140328
• [学会発表] Streptococcus pyogenesが産生するFCT3型線毛の発現調節機構の解析．ワークショップ「細菌の環境シグナル受容体と遺伝子調節ネットワーク」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中田匡宣，住友倫子，浜田茂幸，川端重忠
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-20140328
• [学会発表] キャリアパスにおける海外留学の重要性．ワークショップ「後輩研究者諸君へ！先輩研究者がアドバイスする研究のい・ろ・は」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口雅也，山口有可，川端重忠，Victor Nizet
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 東京都江戸川区・タワーホール船堀
  • 年月日: 20140326-20140328
• [学会発表] Streptococcus sanguinisが産生するヌクレアーゼの機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田知里，住岡龍一，中田匡宣，岡橋暢夫，住友倫子，川端重忠
  • 学会等名: 第66回日本細菌学会関西支部総会
  • 発表場所: 吹田市・大阪大学微生物病研究所 谷口記念講堂
  • 年月日: 20131116-20131116
• [学会発表] A群レンサ球菌は宿主カルパインの活性化を介して上皮バリアを突破する（Group A Streptococcus translocates across an epithelial barrier via calpain activation） (2013)
  • 著者名/発表者名: 住友倫子，中田匡宣，寺尾豊，川端重忠
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山市・岡山コンベンションセンター
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] Streptococcus sanguinisの菌体表層ヌクレアーゼは自然免疫からの回避に寄与する（Extracellular nuclease form Streptococcus sanguinis contributes to evasion of innate immunity） (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田知里，住岡龍一，中田匡宣，岡橋暢夫，住友倫子，川端重忠
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山市・岡山コンベンションセンター
  • 年月日: 20130920-20130922
• [学会発表] Mode of expression and assembly mechanism of Group A Streptococcal pili (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakata M, Kawabata S
  • 学会等名: The 12th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
  • 年月日: 20130910-13
• [学会発表] A群レンサ球菌の上皮バリア突破機構に関与する宿主プロテアーゼの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 住友倫子,中田匡宣,寺尾豊,川端重忠
  • 学会等名: 第22回Lancefieldレンサ球菌研究会
  • 発表場所: 東京都港区・ホテル島根イン青山
  • 年月日: 20130628-29
• [学会発表] 口腔常在レンサ球菌が産生する細胞外ヌクレアーゼの機能解析（Functional analysis of extracellular nuclease from oral commensal Streptococcus） (2013)
  • 著者名/発表者名: 住岡龍一，中田匡宣，森田知里，野杁由一郞，林美加子，川端重忠
  • 学会等名: 第138回日本歯科保存学会2013年度春期学術大会
  • 発表場所: 福岡市・福岡国際会議場
  • 年月日: 20130627-20130628
• [備考] http://web.dent.osaka-u.ac.jp/~mcrbio/