ポルフィロモナス・ジンジバリスのアルギニンカルボキシペプチダーゼの病原性について

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歯周病原性細菌のPorphyromonas gingivalisは、糖を分解することができないため、様々なタンパク分解酵素を産生し、これらの酵素によって遊離したアミノ酸を代謝してエネルギーを獲得しているものと考えられている。著者は、本菌の培養上清においてアルギニンの著しい消失を認め、またアルギニンからのATP産生を認めたことから、アルギニンを本菌の生育に関与するアミノ酸の一つとして考えている。そこで、タンパク質からアルギニンの遊離に関与するアルギニンカルボキシペプチダーゼを菌体より抽出し、分離・精製を行った。精製した酵素の部分アミノ酸配列を調べ、このアミノ酸配列をコードする本菌のゲノムマップを構築しているコンティグを探し、遺伝子解析を行った。推定されたタンパク質をコードするopen reading frameに基づいたアミノ酸配列のホモロジー検索を行ったところ、zinc carboxypeptidase familyと相同性が認められ、zinc-binding regions signatureを示す共通配列が存在することが明らかとなった。また酵素活性の阻害実験においても同様の性質を示すことがわかった。カルボキシペプチダーゼの特異的阻害剤であるDL-2-mercaptomethyl-3-guanidinoethylthio-propanoic acid(MGTA)を培地に添加して、本菌の増殖に対する影響を調べたところ、濃度依存的に生育の阻害を示した。以上のことから、本酵素は、同菌の産生するアルギニンアミノペプチダーゼ(Arg-gingipain,trypsin-like protease)との共同作用により、栄養源となるアルギニンを周囲の組織から遊離し、このことが本菌の増殖と病原性に重要な役割を果たしていると考えられる。