齲蝕細菌のソーターゼが支配する表層タンパク質のバイオフィルム感染への影響

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571798
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 五十嵐 武 昭和大学, 歯学部, 助教授 (10159585)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森崎 弘史 昭和大学, 歯学部, 助手 (30317581)
• Keywords: ソーターゼ / Sruface Protein Antigen / Glucan Binding Protein / Streptococcus mutans / バイオフィルム / デンタルプラーク / Cell Wall Anchoring / LPXTG motif

Research Abstract

齲蝕細菌のソーターゼ(SrtA)が支配する表層蛋白質のバイオフィルム形成への関与を明らかにする目的で,本年度はソーターゼ遺伝子(srtA)の解析とSrtAが支配する表層蛋白質の検出を試みた.実験にはヒトの齲蝕細菌であるStreptococcus mutansを使用し,そのsrtA遺伝子の全塩基配列を決定した.その結果SrtAをコードする遺伝子のOpen reading frameは741bpで246アミノ酸からなり,その分子量は27,481で等電点は10.1であった.このsrtA遺伝子の全塩基配列はDDBJ(日本DNAデータバンク)に登録した(登録番号:AB089932).つぎに,この塩基配列情報をもとにSrtA欠損変異株をsrtA遺伝子の相同組換えによる挿入不活化法により作成した.このSrtA変異株と野生株の細胞表層および培養上清中の蛋白質のSDS-PAGEパターンを比較したところ,SrtA変異株の培養上清中に分子量200kDaと75kDaの2本のバンドが新たに検出された.この2つのバンドは特異抗体を用いたウェスタンブロット解析で,それぞれ表層蛋白抗原(PAc,200kDa)とグルカン結合蛋白質(GbpC)であることが明らかになり,srtA遺伝子の挿入不活化はPAcとGbpCの細胞壁への結合を阻害することがわかった.さらに,SrtA変異株はPAcとGbpCが触媒するショ糖非依存性の壁付着能とデキストラン依存性凝集能を消失していた.これらの結果は,PAcとGbpCのSrtAによる細胞壁への結合は,プラークバイオフィルム形成に重要な役割を果たしていることを示唆した.このことから,SrtAは齲蝕予防の新たな標的として有用な酵素であることが示唆された

Research Products

• [Publications] 五十嵐 武: "Streptococcus mutansのSortase遺伝子srtAの不活化は表層蛋白質PAcの細胞壁anchoringを阻害する"歯科基礎医学会誌. 44・5. 158 (2002)
• [Publications] Takeshi Igarashi: "Surface Proteins of Streptococcus mutans Linked to the Cell Wall by Sortase"Abstracts of Papers for JADR. 103 (2002)
• [Publications] Takeshi Igarashi: "The sortase of Streptococcus mutans mediates cell wall anchoring of a surface protein antigen"Oral Microbiology and Immunology. (印刷中). (2003)