P. gingivalisの細胞分裂関連因子を応用した歯周病リスク診断法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672164
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 安細 敏弘 九州歯科大学, 歯学部, 助教授 (80244789)
• Keywords: ペプチドグリカン / 歯周病 / P. gingivalis / cell division

Research Abstract

ペプチドグリカンは細菌の細胞壁の基礎構造をなす独特な化学組織と分子構造をもったヘテロポリマーであり、細菌の生命の維持に深く関わっていることが知られている。我々はPorphyromonas gingivalis (以下P. g)のペプチドグリカン合成過程に重要な酵素の一つであるmurC遺伝子の構造と機能を明らかにした。この領域は大腸菌におけるmra値域(murein synthesis cluster a)に相当することが明らかになった。現在までにP. gのmurC遺伝子の下流に存在する遺伝子のクローニングを行い、3つのORFがそれぞれ大腸菌のFtsQ、FtsAおよびFtsZに対して高いホモロジー(16%,33%,54%)を示すことがわかった。P. gFtsZは、他菌種FtsZと同様にGTPase活性を有するが、以下の点でユニークな性質を示すことがわかった。すなわち、1)GTPase活性がNa^+やK^+によって活性が阻害されること、2)Mg^<2+>非存在下でも活性を有すること、およびEDTAによって活性が阻害されないことが明らかとなった。また、P. gFtsZのC末端deletion mutantを作製して、大腸菌におけるfilamentationの変化を観察したところ、C末端から177アミノ酸をdeletionしたmutantでは、filamentationがみられなくなることからT281からR329の49アミノ酸残基内にP. gFtsZの機能に重要な領域が存在することが示唆された。そこで細菌由来のFtsZについてアラインメント分析を行ったところ,A320を中心とした10残基からなる保存領域が存在することを見いだし,A-domainと名付けた。site-directed mutagenesis法により作製されたAla320をターゲットにした2つの点変異株(A320HおよびA320R)では,P. gFtsZタンパクの発現によってfilamentationが観察されず,コントロールと同様の形態を示した。これらの結果からP. gFtsZのAla320が細胞分裂に重要な役割を有していることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Chen, X., Ansai, T.et al.: "Isolation, cloning, and expression of an acid phosphatase containing phosphotyrosyl phosphatase activity from Prevotella intermedia"J. Bacteriol.. 181. 7107-7114 (1999)
• [Publications] Ansai, T. et al.: "Phosphatases coutaining phosphotyrosyl phosphatase activity from Prevotella intermedia : structure, function, and evolution"Recent Res. Devel. Microbiol.. 4. 569-584 (2000)
• [Publications] Arimoto, T., Ansai, T.et al.: "Cloning, expression, and characterization of pyrophosphate-dependent phosphofructokinase gene from Porphyromonas Gingivalis"J. Dent. Health. 51. 281-292 (2001)
• [Publications] Arimoto, T., Ansai, T.et al.: "Kinetic analysis of PPi-dependent phosphofructokinase from Porphyromonas gingivalis"FEMS Microbiol. Lett.. (in press).
• [Publications] Akifusa, S., Ansai, T.et al.: "Characterization of the Porphyromonas gingivalis FtsZ containing a novel GTPase activity"Curr. Microbiol.. (in press).
• [Publications] Yu, W., Ansai, T.et al.: "A conserved Ala 320 in FtsZ of Porphyromonas gingivalis is important for cell division"Curr. Microbiology. (in press).
• [Publications] 安細敏弘(分担執筆): "歯周病最前線-オーラルケアが守る長寿社会のQOL-"日本歯科評論. 354 (2000)