Identification of the two-component sensor mutations which suppress fimbriation of a periodontopathogenic bacteria

抑制牙周病原菌菌毛的双组分传感器突变的鉴定

基本信息

批准号：
22K09952
负责人：
西川清
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Aichi Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

最重要の歯周病原細菌であるポルフィロモナス・ジンジバリス（以下Pg菌）は菌体表層のFimA線毛を使ってヒトの歯肉溝に定着し、歯肉の炎症や骨吸収を引き起こす。FimA線毛の産生を人為的に抑制できれば本菌の病原性を著しく減弱でき、歯周病予防・治療への応用が期待できる。Pg菌がもつ２成分制御系センサーFimSは、FimA線毛に関連する全ての遺伝子発現に必須の膜タンパク質であるが、本菌生息環境中の如何なるシグナルを受容し線毛産生を促進しているのかは不明である。本研究課題は、Pg菌FimSセンサーの環境シグナル受容部をコードする遺伝子領域に人為的な変異が導入された菌株を多数作製し（変異導入菌株ライブラリー）、それによりFimA線毛を欠失した株が有するFimSセンサー内のアミノ酸置換を網羅的に解析する手法により、環境シグナル受容に必須でFimA線毛産生阻害薬の標的にもなり得る重要アミノ酸群を同定することを目的としている。FimSのシグナル受容部に適切な頻度で様々なアミノ酸変異が生じたPg菌株をできるだけ多数得ることが、本研究課題を成功させるポイントである。初年度は、その前提として求められる再現性の高いPg菌への遺伝子導入プロトコルの確立に集中した。遺伝子導入ツールには研究代表者が構築した発現ベクターを用い、変異導入FimS遺伝子よりも短期間で容易に調製できる代替試験材料として別の２成分制御系因子AtoC遺伝子をそれに組込み、AtoC欠失Pg菌株への遺伝子相補実験を繰り返し行った。その結果、AtoC遺伝子相補株が再現性良く得られる実験条件を突き止め、接合伝達法によるPg菌への発現ベクター導入プロトコルの確立に成功しただけでなく、副産物としてAtoCの標的遺伝子候補も同定できたため、その成果を英語論文にまとめ、学会誌上で発表した。

牙龈卟啉单胞菌（以下称为PG细菌）是最重要的牙周致病细菌，在细菌表面使用Fima Pilus在人类中建立牙龈沟，从而引起牙龈炎症和骨吸收。如果可以人为地抑制Fima Pilus的产生，则该细菌的致病性可以大大降低，并且可以预计将其应用于牙周疾病的预防和治疗。两组分量调节传感器FIMS是一种对表达与Fima Pilus相关的所有基因所必需的膜蛋白，但目前尚不清楚其在细菌栖息地中收到的信号并促进Pilus产生。 This research topic is to create a large number of strains in which artificial mutations are introduced into the gene region encoding the environmental signal receptor region of the Pg bacteria FimS sensor (mutated strain library), and thereby comprehensively analyze amino acid substitutions in the FimS sensors in the FimA pilus deletion strain, thereby identifying important amino acid groups essential for environmental signal acceptance and can also be targets for FimA pilus production抑制剂。该研究主题成功的关键是要获得具有适当频率的FIM的信号受体区域的各种氨基酸突变的尽可能多的PG菌株。在第一年，我们专注于为PG细菌建立高度可重复的基因转移方案，这是必需的。该基因转移工具用于使用由主要研究者构建的表达矢量，并将另一个两个组分调节因子ATOC基因作为替代测试材料纳入其中，该基因可以在较短的时间段内轻松制备，而与突变的FIMS基因相比，可以在较短的时间段内制备，并重复进行基因互补实验，以对atoc缺乏缺乏缺乏的PG菌株进行互补实验。结果，我们不仅设法确定了可以使用可重现性获得ATOC基因互补菌株的实验条件，并成功建立了一种使用共轭传播将表达矢量引入PG细菌的协议，而且还将候选ATOC靶基因确定为副产品，因此结果是在英语论文中汇集的，并在英语论文中汇集了Sociers，并在该学会中撰写了杂志。