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2013 年度 実績報告書

細菌の新しい病原タンパク質分泌システムの超分子構造とメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 25293375
研究種目

基盤研究(B)

研究機関長崎大学

研究代表者

中山 浩次  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (80150473)

研究分担者 今田 勝巳  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40346143)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード歯周病 / タンパク質分泌 / 細菌
研究概要

PorSS分泌機構は現在、いままで知られているグラム陰性菌の分泌機構とは異なるものであることから9型分泌機構(T9SS)と改名された。
(1)P. gingivalisのT9SS構成タンパク質の局在及び基本構造の解析
PorSS構成タンパク質(PorK, PorL, PorM, PorN, PorP, PorQ, PorT, PorU, PorW, Sov)の菌体内局在についてはcell fractionationを行い、膜画分調製後に界面活性剤による可溶化感受性にて内膜及び外膜への局在を明らかにしてきた。さらに詳細に解析するため、膜画分をスクローズ密度勾配遠心分離法にて物理的に内膜と外膜とに分離し、PorK, PorL, PorM, PorN, PorP, PorQ, PorT, PorU, PorW, Sovに対する抗体を用いて局在を明らかにした。
(2)PorK, PorL, PorM, PorNの遺伝子は同じ染色体領域に並んで存在しているとともにPorSS装置の基本構造を構成されていると考えられる。PorK, PorL, PorM及びPorNにHisタグを付けた組換えタンパク質を大腸菌にて大量発現させ、精製し、結晶化を試みている。現在、PorM及びPorLについて純度の高い精製物が得られている。
(3)T9SSによって分泌されると推定させるPGN_1416(probable lysyl endopeptidase)についてはアミノ酸配列上、セリンプロテアーゼに分類されるプロテアーゼであるが今までまったく解析されていなかった。そこでこのタンパク質について酵素学的解析とともに抗体作製、変異株構築、形質解析などを行い、リシンのC末端で切断する活性のあるセリンペプチダーゼであることがわかった。また、本酵素の活性化にはRgpプロテアーゼによるプロセッシングが必要であることもわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

T9SSの構成タンパク質の結晶構造解析については純度のよい精製タンパク質が必要だが、いくつかのタンパク質についてはその精製に成功している。また、T9SS依存性分泌タンパク質の1つについて遺伝生化学的解析を終了し、成果を論文として発表した。

今後の研究の推進方策

研究は順調に進行しており、当初の研究計画を変更せず、実施する。

次年度の研究費の使用計画

28,686円ほど未使用額が生じたが、消耗品等を節約して使用した結果である。
平成26年度の消耗品費として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis of a Lys-specific serine endopeptidase secreted via the type IX secretion system in Porphyromonas gingivalis.2014

    • 著者名/発表者名
      5.Nonaka M, Shoji M, Kadowaki T, Sato K, Yukitake H, Naito M, Nakayama K
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 354 ページ: 60-68

    • DOI

      10.1111/1574-6968.12426

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Helical flow of surface protein required for bacterial gliding motility.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakane D, Sato K, Wada H, McBride MJ, Nakayama K.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 110 ページ: 11145-11150

    • DOI

      10.1073/pnas.1219753110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of prokaryotic dipeptidyl-peptidase 5 from Porphyromonas gingivalis.2013

    • 著者名/発表者名
      Ohara-Nemoto Y, Rouf SM, Naito M, Yanase A, Tetsuo F, Ono T, Kobayakawa T, Shimoyama Y, Kimura S, Nakayama K, Saiki K, Konishi K, Nemoto TK.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 289 ページ: 5436-5448

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.527333

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hemoglobin receptor protein from Porphyromonas gingivalis induces interleukin-8 production in human gingival epithelial cells through stimulation of the mitogen-activated protein kinase and NF-κB signal transduction pathways.2013

    • 著者名/発表者名
      Fujita Y, Nakayama M, Naito M, Yamachika E, Inoue T, Nakayama K, Iida S, Ohara N
    • 雑誌名

      Infect Immun.

      巻: 82 ページ: 202-211

    • DOI

      10.1128/IAI.01140-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of an O-antigen chain length regulator, WzzP, in Porphyromonas gingivalis.2013

    • 著者名/発表者名
      Shoji M, Yukitake H, Sato K, Shibata Y, Naito M, Aduse-Opoku J, Abiko Y, Curtis MA, Nakayama K.
    • 雑誌名

      Microbiologyopen

      巻: 2 ページ: 383-401

    • DOI

      10.1002/mbo3.84

    • 査読あり
  • [学会発表] ジンジパインプロテアーゼにおけるIg-like domainの役割2014

    • 著者名/発表者名
      雪竹英治、佐藤啓子、中根大介、成田由香、柴田敏史、中山浩次
    • 学会等名
      日本細菌学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      20140326-20140328

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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