ABCトランスポーターを基軸としたS. mutansのシグナル伝達システムの解明

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齲蝕原性細菌 Streptococcus mutans が保有するABCトランスポーターは、必要な栄養素を取り込むとともに不要なものを排出することで、強固なバイフォイルムを作り出すことができる。本研究では、S. mutansの新たなABCトランスポーターをコードする可能性のある遺伝子を抽出し、それらの機能を明らかにした。本研究では、S. mutansの全遺伝子配列からABC 膜輸送体をコードすると推定されるSMU_1519遺伝子を抽出し、その欠失変異株を作製し、実験に供試した。SMU_1519遺伝子欠失変異株では、親株と比較してバイオフィルム形成量の低下が認められ、バイオフィルム構造は粗造に変化していた。また、遺伝子発現状態の確認を行うためにRNA シーケンシング解析を行ったところ、糖代謝に関与する遺伝子の発現量の低下およびABCトランスポーターをコードする遺伝子の発現量の増加を認めた。これらのことから、SMU_1519遺伝子は菌の増殖やバイオフィルム形成に関与していることが明らかとなった。さらに、S. mutans では、２成分調節因子システムと呼ばれるシグナル伝達システムが存在し、このシステムでは、Competence-stimulating peptide (CSP) が遺伝子の発現状況を変化させ、バイオフィルム形成に重要な働きを果たしていることが知られている。しかしながら、CSP添加によってSMU_1519遺伝子の発現量に変化は認めず、このABC膜輸送体はCSP以外のシグナル伝達系によって制御されている可能性が示された。今後は、SMU_1519遺伝子がバイオフィルム形成にどのように関連するのかを明確にし、環境変化に対するストレス応答機能、さらには抗生物質に対する感受性についても検討する予定である。