Molecular mechanism of host cell response disruption and periodontal tissue destruction by proteases produced by periodontal bacteria

牙周细菌产生的蛋白酶破坏宿主细胞反应和破坏牙周组织的分子机制

基本信息

批准号：
21K09842
负责人：
中山真彰
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は，「歯周病原細菌と宿主細胞間で起こる感染現象の分子基盤を細胞・分子生物学的アプローチにより構築し，歯周病菌が産生する病原性プロテアーゼの機能解析を行ない、歯周病の発症機序を解明する」ことである。本申請研究では歯周病細菌の感染による歯周病発症と病態形成機序を解明するために、歯周病細菌Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)が産生する病原因子であるプロテアーゼ「ジンジパイン」に着目し、宿主細胞の主要なシグナル伝達経路の撹乱機構を中心に分子解析を行なう。これまでの研究では、歯周病の発症におけるジンジパインの役割を調べるために、ジンジパイン完全欠損株とその野生株を用いた感染実験による比較解析を行ない、歯周組織の炎症で発現がみられるCOX-2やPGE2の産生について調べた。P. gingivalisのLPSや線毛がCOX-2発現や PGE2産生に関与することは知られていたが、ジンジパインが発現誘導に関わる因子であることは報告がなかった。我々の結果から、本菌が産生するジンジパインはLPSや線毛よりも強くCOX-2発現やPGE2産生を誘導することを明らかにした。またジンジパインによるCOX-2発現の分子機序について宿主細胞応答を調べたところ、ERKとIKKの2つのシグナル伝達経路の活性化とそれぞれ転写因子c-Jun/c-FosとNF-kBp65の活性化が重要であることを示し、さらには細胞内カルシウムの重要性とカルシウムチャネルTRPCファミリーの関与を明らかにした。今後は、COX-2発現と PGE2産生に繋がる上流因子の分子解析を行ない、ジンジパインが作用する細胞膜上の入り口となる因子の解析を行なう。

这项研究的目的是“使用细胞 - 分子生物学方法在牙周致病细菌和宿主细胞之间发生感染现象的分子基础，并分析由牙周细菌产生的致病蛋白酶的功能，并阐明牙周疾病的机制。”在这项申请研究中，我们专注于蛋白酶“牙龈蛋白酶”，这是牙周疾病细菌牙龈卟啉单胞菌（Gingivalis）产生的致病因子（牙龈疟原虫），分子分析着重于宿主细胞中主要信号通路的破坏机制。先前的研究已经使用感染实验进行了比较分析，该研究使用完全缺乏的Gindipine菌株及其野生菌株研究了Gindipine在牙周疾病发展中的作用，并研究了COX-2和PGE2的产生，这些COX-2和PGE2在牙周组织的炎症中表达。尽管众所周知，牙龈疟原虫lps和pili参与COX-2表达和PGE2产生，但据报道，牙翅生并不是涉及诱导表达的因素。我们的结果表明，与LPS和PILI相比，该细菌产生的Gindipine诱导COX-2表达和PGE2的产生更强烈。 Furthermore, we investigated host cell responses regarding the molecular mechanism of COX-2 expression by gingipain, and showed that activation of two signaling pathways, ERK and IKK, and the activation of transcription factors c-Jun/c-Fos and NF-kBp65, respectively, were important, and furthermore, revealed the importance of intracellular calcium and the involvement of the calcium channel TRPC family.将来，我们将对上游因子进行分子分析，从而导致COX-2表达和PGE2产生，并分析作为Gindipain作用的细胞膜入口的因子。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Lautropia mirabilisの分離・培養および検出法の確立と分離株の薬剤感受性に関する解析

奇异果分离、培养、检测方法的建立及分离菌株药敏分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
柳澤嵩大;石井正和;高橋まなみ;村上寿理;西村正宏;栗原俊英;佐藤あやめ，中山真彰，藤井伸治，松岡賢市，前田嘉信，和田崇之，曽我賢彦，大原直也
通讯作者：
佐藤あやめ，中山真彰，藤井伸治，松岡賢市，前田嘉信，和田崇之，曽我賢彦，大原直也

The molecular mechanism of Porphyromonas gingivalis gingipains-induced COX-2 expression via the calcium channels

牙龈卟啉单胞菌牙龈蛋白酶通过钙通道诱导COX-2表达的分子机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
中山真彰;内藤真理子;中山浩次;大原直也
通讯作者：
大原直也

Porphyromonas gingivalis Gingipains Induce Cyclooxygenase-2 Expression and Prostaglandin E2 Production via ERK1/2-Activated AP-1 (c-Jun/c-Fos) and IKK/NF-κB p65 Cascades

DOI：
10.4049/jimmunol.2100866
发表时间：
2022-03-01
期刊：
JOURNAL OF IMMUNOLOGY
影响因子：
4.4
作者：
Nakayama, Masaaki;Naito, Mariko;Ohara, Naoya
通讯作者：
Ohara, Naoya

The Fungal Metabolite (+)-Terrein Abrogates Ovariectomy-Induced Bone Loss and Receptor Activator of Nuclear Factor-κB Ligand-Induced Osteoclastogenesis by Suppressing Protein Kinase-C α/βII Phosphorylation.

DOI：
10.3389/fphar.2021.674366
发表时间：
2021
期刊：
Frontiers in pharmacology
影响因子：
5.6
作者：
Sakaida K;Omori K;Nakayama M;Mandai H;Nakagawa S;Sako H;Kamei C;Yamamoto S;Kobayashi H;Ishii S;Ono M;Ibaragi S;Yamashiro K;Yamamoto T;Suga S;Takashiba S
通讯作者：
Takashiba S

カルシウムチャネルを介したPorphyromonas gingivalis ジンジパインによるCOX-2発現の分子機序

牙龈卟啉单胞菌通过钙通道表达COX-2的分子机制