コメ由来抗菌ペプチドの生体防御機能の解明―新規歯周病医薬開発を目指して―

阐明大米抗菌肽的生物防御功能 - 致力于牙周病新药的开发 -

基本信息

批准号：
17J40165
负责人：
野中由香莉
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J40165/
关键词：
コメペプチド抗菌歯周病抗炎症

项目摘要

歯周病は歯周病原細菌感染によって引き起こされる炎症性の疾患であり、バイオフィルム感染症と位置付けられる。バイオフィルムは、一般に薬剤の浸透に抵抗性を持つ。一方で、抗菌薬の使用制限が国策として決まり、既存の抗菌薬によるバイオフィルム形成阻止が実用化困難となりつつある中で、新たな治療薬の開発が急務である。以上の背景から、食品由来の安全性と抗菌活性を有する上記のコメ由来ペプチドの応用が可能ではないかと考えた。コメを原材料としたペプチド素材の歯周病に対する効果について検討を行い、本年度は特にその抗菌作用に着目した。これまでの結果において、代表的な歯周病原細菌であるP. gingivalis に対する抗菌活性が確認できたAmy1-1-18ペプチドと、さらにそのアミノ酸置換体を用いて歯周病原細菌バイオフィルムに対する効果の検証を行った。本研究においては、P. gingivalisおよびF. nucleatumを対象としてバイオフィルムモデルを構築し、ペプチドの抗菌活性について評価を行った。結果として、Amy1-1-18ペプチドおよびそのアミノ酸置換体のいくつかは、P. gingivalisおよびF. nucleatumのバイオフィルム形成を阻害することが示された。中でも、Amy1-1-18ペプチドの12番目の塩基配列を置換したペプチドにおいては、F. nucleatumに対して極めて強い抗菌活性を示すことが明らかとなった。さらに、そのメカニズムとして強い膜障害性を有することが示された。以上より、アミノ酸置換によるカチオン性の強化により膜を標的とした抗菌作用が強化されたことが示唆された。また、抗菌活性の選択性がアミノ酸置換で調整できる可能性が示唆された。すなわち、より狭スペクトルで耐性菌が生じにくい新たなバイオフィルム制御医薬としての発展の可能性が示唆された。

牙周疾病是由牙周致病细菌感染引起的炎症性疾病，被定位为生物膜感染。生物膜通常对药物的渗透性具有抵抗力。另一方面，由于对抗生素使用的限制已被确定为国家政策，并且防止使用现有抗生素的生物膜形成变得越来越难以实际使用，因此需要迫切需要开发新的治疗剂。基于上述背景，人们认为可能适用具有食物衍生的安全性和抗菌活性的上述水稻衍生的肽。我们研究了用大米制成的肽材料对牙周疾病的影响，今年我们专注于它们的抗菌特性。先前的结果已用于使用AMY1-1-18肽来验证对牙周致病细菌生物膜的影响，该肽已证实了针对牙龈疟原虫的抗菌活性，代表性的牙周牙周致病细菌及其氨基酸取代。在这项研究中，构建了用于牙龈假单胞菌和F.核的生物膜模型，并评估了肽的抗菌活性。结果，结果表明，AMY1-1-18肽及其某些氨基酸取代抑制了牙龈疟原虫和核链球菌的生物膜形成。其中，有发现AMY1-1-18肽的第12碱基序列具有针对F. nucleatum F. f. to的肽。此外，已证明它具有强大的膜损伤作为一种机制。从以上，建议通过通过氨基酸取代增强阳离子性来增强靶向膜的抗菌作用。还有人提出，抗菌活性的选择性可以通过氨基酸取代来调节。换句话说，已经提出，它可能会发展为一种新的生物膜控制药物，在较窄的频谱中产生抗性细菌的可能性较小。