Porphyromonas gingivalisの自己防御機構と歯周病病原性

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470472
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 中村 亮 徳島大学, 歯学部, 教授 (30034169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 かなめ 徳島大学, 歯学部, 助手 (30243710) ; 吉岡 昌美 徳島大学, 歯学部・附属病院, 講師 (90243708) ; 日野出 大輔 徳島大学, 歯学部, 助教授 (70189801) ; 嶋田 順子 徳島大学, 歯学部, 教務員 (10170945) ; 赤木 毅 徳島大学, 歯学部・附属病院, 助手 (50314878)
• Keywords: Porphyromonas gingivalisの生育 / 歯周病病原性 / アルギミン・デイミナーゼ / ATP産生 / 熱ショック蛋白質 / Gro-EL様蛋白質 / DnaK様蛋白質 / アルギニン・カルボキシペプチダーゼ

Research Abstract

Porphyromonas gingivalis(P.g.)をanaerobicBHI培地中で培養し、その菌体細胞質からアルギニンカルボキシペプチダーゼの分離・精製を行った。精製した酵素の部分アミノ酸配列を調べ、このアミノ酸配列をコードする本菌のゲノムマップを構築しているコンティグを求め、推定されたタンパク質をコードするopen reading frameに基づいたアミノ酸配列のホモロジー検索を行ったところ、zinc carboxypeptidase familyと相同性が認められ、zinc-binding regions signatureを示す共通配列の存在が明らかとなった。また、酵素活性の阻害実験においても同様の性質を示すことがわかった。次に、本菌は、数あるアルギニン代謝経路のうちエネルギー産生に直接関与するアルギニン・デイミナーゼ(ADI)経路を持っていることを確認し、この経路の三つの酵素活性を測定するとともに、最終的にATPの産生を認めた。ATPの産生は、菌体の細胞抽出物を用いるとアルギニンのみならず、アルギニン残基を含むペプチドを基質とした場合にも認められた。しかし、本菌を通法どおり嫌気的な条件下で培養した場合にはADIによるNOの産生を認ず、本菌のADIは、NO産生系としてではなくATPの産生系として作用していると思われる。
一方P.g.菌は、Gro-EL様ならびにDnaK様の熱ショック蛋白質を産生するが、これらの蛋白質は他の歯周病原性細菌の産生する熱ショック蛋白質とも高いホモロジーを示した。このことは、他菌の熱ショック蛋白質と同様にP.g.菌自身の防御と生育に重要な役割を果たしているものと思われる。今後はこの熱ショック蛋白質の遺伝子を解析するとともに、シャペロン機能について検索していく予定である。

Research Products

• [Publications] 吉岡昌美、他4名: "歯周病原性細菌のプロテアーゼに対するモノクロナール抗体を利用した歯周病診断の試み、"口腔衛生学会雑誌. 49. 71-78 (1999)
• [Publications] Masuda,K.and 3 others: "Characterization of arginine carboxypeptidase from Porphyromonas gingivalis."J.Dent.Res.. 78(SI-B). 507,Abs.#3214 (1999)
• [Publications] 日野出大輔、他3名: "歯周病原性細菌の産生する熱ショック蛋白質、"日本口腔衛生学会雑誌. 50. 2-11 (2000)