歯周病原細菌の硫化水素産生能と歯周病との関係の解明

阐明牙周病原菌的硫化氢产生能力与牙周病的关系

基本信息

批准号：
21592631
负责人：
國松和司
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Iwate Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21592631/
关键词：
硫化水素酵素歯周病口臭

项目摘要

本研究は、歯周病原細菌の一つであるFusobacterium nucleatumの硫化水素産生機構を詳細に理解する目的で行われた。従来F.nucleatumは硫化水素産生に関与する酵素としてCdl(Fn1220)だけを有するとされていたが、昨年度の本研究課題において、Fn1220とは異なる新規硫化水素産生酵素としてFn0625を同定し、同酵素を組換え酵素として精製し、その酵素学的性質を解明した。本年度においては、F.nucleatum由来染色体DNAのコスミドライブラリーを作製し、第三の硫化水素産生酵素をコードする遺伝子であるfn1055を同定した。fn1055のコードするタンパク質をGST融合タンパク質として大量発現させて、アフィニティーカラムに吸着させた後、融合部位特異切断酵素を利用してFn1055のみを精製し、酵素学的な特徴を明らかにした。Fn1055の硫化水素産生能はFn1220とFn0625の中間であった。従来報告のあるβC-S lyaseとは異なり、システイン以外は基質に対して分解能は確認できなかった。一方、このβC-S lyaseはシステインを基質とした場合、硫化水素の他に副産物としてアンモニアとピルビン酸を産生する。しかしながら、Fn1055はシステインを基質として硫化水素を産生するが、アンモニアとピルビン酸を産生しなかった。HPLCによって、Fn1055はシステインを分解してセリンを産生していることが明らかとなった。また、Fn1055のアミノ酸配列はシステイン合成酵素のそれと高い相同性を示したが、HPLCによってシステインの産生能は検出されなかった。この所見は、システイン産生能を失った大腸菌のシステイン要求変異株の生育実験によっても証明された。

进行了这项研究，以详细了解硫化氢核细菌的硫化物生产机理，核细菌是一种牙周致病细菌。从传统上讲，据说F. nucleatum仅具有参与硫化氢生产的酶，但在去年的这项研究主题中，FN0625被确定为一种新型的硫化氢酶，与FN1220不同，与FN1220不同，并将其纯化为重新组合enzeme enzeme eNZEme eNZEme eNZEMS eNZEMES eNZEme eNZEMENZEMT eNZEME eNZEME eNZEME。在今年，制备了来自F. nuteatum的染色体DNA的宇宙库，并鉴定出了编码第三种硫化物硫化物酶的基因FN1055。由FN1055编码的蛋白质表示为GST融合蛋白，并吸附到亲和柱上，然后使用融合位点特异性裂解酶纯化FN1055，以揭示酶促特性。 FN1055的硫化氢生产能力在FN1220和FN0625之间。与先前报道的βC-S裂解酶不同，除半胱氨酸外，底物的分辨率尚未得到证实。另一方面，当将βC-S裂解酶用作底物时，除硫化氢外，它还会产生氨和丙酮酸作为副产品。然而，FN1055使用半胱氨酸作为底物生产硫化氢，而不是氨和丙酮酸。 HPLC显示FN1055分解半胱氨酸以产生丝氨酸。此外，FN1055的氨基酸序列与半胱氨酸合酶的氨基酸序列具有很高的同源性，但是HPLC未检测到半胱氨酸的生产能力。大肠杆菌的半胱氨酸需要突变体的生长实验也证明了这一发现，这些突变体失去了半胱氨酸产生能力。