Development of next generation preventive methods against oral biofilm infections using the genome editing

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口腔バイオフィルム初期形成抑制のためのゲノム編集Veillonella株の開発に向け、口腔Veillonellaのエネルギー代謝マップの作製を進めた。具体的には本来の乳酸代謝に加え、近年我々が明らかにした遺伝学的に保存されているフルクトース代謝経路の機能解析を下記の要領で遂行した。①中間代謝産物のメタボローム（CE-TOFMS）解析V. atypica標準株を代表株とし、フルクトース、乳酸、及び両者の栄養下におけるそれぞれの増殖菌体細胞を用いて、メタボローム解析を行った。各培養条件において、解糖系に関わる中間代謝産物は全て定量的に同定した。本結果から、Veillonellaがフルクトースをエネルギー源とした際、解糖系の代謝経路に従って各終末代謝産物を産生することが明らかになった。さらに、乳酸やリンゴ酸の産生量が、フルクトースを栄養源とした際に相対的に増加し、両栄養下では培養試験における増殖定常期の延長が認められた。②終末代謝産物（酢酸、プロピオン酸）の解析上記栄養下における各増殖段階の培養上清を回収し、HPLC（高速液体クロマトグラフィー）による終末代謝産物の定性、定量解析を行った。その結果、フルクトース（0.25%）及び乳酸（1%）の両栄養下で定常期まで培養した際、酢酸とプロピオン酸の産生量が最も増加した。さらに乳酸（1%）単独栄養下よりもフルクトース（0.25%）を添加した培地において酢酸の産生量は有意に増加し、プロピオン酸の産生量も増加傾向を示した。その際、増殖定常期における乳酸の消費量も、同栄養下の方が増加傾向を示した。これらの結果から、Veillonellaは両栄養下でエネルギー代謝活性が最大となり、乳酸利用後にフルクトースをエネルギー源として利用することによって、自らのライフスパンの延長を図っている可能性が示唆された。