バイオフィルムにおける歯周病細菌病原因子発現様態のゲノム-プロテオミクス解析

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本研究は難治性の口腔バイオフィルム感染症である歯周病に関して、どのような機序でバイオフィルムを形成し、抵抗性を獲得し、またその中で歯周病細菌が病原性を発揮するのかについて分子生物学的手法を用いて解明することを目的とした。今年度は以下のような研究実績の概要である。1)歯周病細菌Porphyromonas gingivalisの増殖や膿瘍形成に与る可能性のある遺伝子としてribonucleotide reductase D遺伝子(nrdD)を特定した。またP.gingivalisのバイオフィルム形成の際機能する二成分情報伝達系による発現調節網の解析を行ない、新規二成分系転写調節因子をコードする遺伝子を特定した。nrdDおよび二成分系転写調節遺伝子の欠損株を作成し、現在バイオフィルム形成、蛋白発現、さらには遺伝子発現パターンを親株と比較検討している。2)現在、歯周病病巣バイオフィルムの生息し歯周病との関わりが注目されている未知難培養細菌の歯周病巣における分布様態を調べた。重度な歯周炎病巣ほどメタン産生古細菌であるMeth anobrevibacter種の検出割合が高く、患者血清の中にはM.oralisおよびM.smithiiの菌体蛋白と反応するものも認められた。さらに宿主細胞や免疫担当細胞との反応性を調べ、病原因子の特定を進めている。3)バイオフィルム実験モデル系として、ガラスキャピラリー中で細菌バイオフィルムを形成させ、蛍光染色キットを用いて生菌と死菌を染め分け、共焦点レーザー走査型顕微鏡を用いて観察するキャピラリーフローセルシステムを確立した。抗バイオフィルム効果測定の新しい実験・評価や抗バイオフィルム剤の探索にペグ付き96穴マイクロプレートを用いる系の有用性を確認した。この系でクランベリーなど天然物から新規抗バイオフィルム効果のある物質を見出そうとしている。