唾液ムチン分子修飾によるデンタルケアの強化と高齢者の誤嚥性肺炎の予防

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25463236
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 竹原 祥子 東京医科歯科大学, 国際交流センター, 助教 (60622438)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 唾液糖タンパク質 / 誤嚥性肺炎 / 唾液ムチン / 抗菌作用 / 糖鎖修飾 / 分解

研究実績の概要

高齢者にとって、誤嚥性肺炎などの気道感染の予防はきわめて重要であり、多くの施設でクロルヘキシジンなどが配合された抗菌剤を使った口腔ケアが行われているが、副作用があり長期使用は好ましくない。当研究は従来の抗菌剤に替わる抗菌性を持つ唾液ムチンに着目し、抗菌性が強く発揮できる唾液ムチン分子修飾パターンを同定し、誤嚥性肺炎予防のためのデンタルケア強化に応用する。
ヒトの唾液に含まれる主要タンパクのひとつ唾液ムチン（MUC7）は抗菌作用があることで知られている。さらに唾液ムチンはシアル酸を含む糖鎖によって修飾を受けており、分子量の70％近くが糖鎖である。MUC7を構成するシアル酸は細菌結合能を有することが報告されている。本研究においては、唾液中での分解パターンをチェイスし、シアル酸を含む糖鎖の分解、コアプロテイン分解、MUC7の半減期、抗菌性の変化を調べ、分解のメカニズムと抗菌作用を解明する。
我々の予備実験から、MUC7の分解について、抗菌性部位は10-20分程度の短時間で分解する、MUC7の糖鎖からシアル酸を取り除くと、抗菌性部位がより速く分解することが示された。この結果より、MUC7の持つ抗菌性部位分解により抗菌作用は短時間で失われる、抗菌性はシアル酸分解によってさらに急速に失われるという仮説をたてた。昨年度は、ヒト顎下腺由来の細胞から組換えMUC7を精製し、唾液中での分解パターンをチェイスしようと計画した。しかし組換えによって得られたMUC7は、糖鎖による修飾程度が予測できないことなどが分かった。そのため、計画を変更し、ヒトの唾液より唾液ムチン(MUC7)の精製を行う方向で、研究計画を立て直し、研究を進めている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

唾液に含まれるMUC7はMUC5Bとともに糖タンパク質と呼ばれ、分子量の70％程度が糖鎖である。糖鎖の修飾程度によって分子の生化学的性質も変わってくると考えられる。遺伝子組み換えによって唾液タンパク質MUC7の精製を計画したが、糖鎖による修飾の程度の制御が困難であることから計画を変更した。そのため進捗がやや遅れている。

今後の研究の推進方策

健康なヒトから唾液を採取し、唾液タンパク質MUC7を精製する方向で研究計画を立て直し、実験プロトコルなどの検証を行っているところである。ヒトから唾液を採取することに関して倫理審査委員会の許可を得るなどして、なるべく早く精製に着手できるようにする。予備実験で精製に成功すれば、得られたMUC7を用いて糖鎖やコアタンパク質の分解によって、抗菌作用がどのように変化するか分析する予定である。

次年度使用額が生じた理由

遺伝子組み換えによって唾液タンパク質MUC7の精製を計画したが、糖鎖による修飾の程度の制御が難しかったことから計画を変更した。そのため進捗がやや遅れ、当初使用予定の試薬や細胞株等の購入を行わなかったことにより差額が生じた。

次年度使用額の使用計画

当初計画していた遺伝子組み換え用の試薬ではなく、タンパク質精製用のための試薬や器材などの購入を行う予定である。