抗体模倣分子で解くS. mutansコラーゲン結合蛋白質の病原性と機能・構造相関

使用抗体模拟分子揭示变形链球菌胶原结合蛋白的致病性和功能/结构关系

基本信息

批准号：
22K10233
负责人：
平田あずみ
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Osaka Medical and Pharmaceutical 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 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

口腔は大腸と並び生体において最も多くの細菌種が生息する器官で、口腔バリアの破綻により、これらの菌が血管内へ侵入するリスクは非常に高い。何らかの基礎疾患を持つ患者では血液中に侵入した口腔細菌が疾患の悪化に関わることがあり、心疾患患者にみられる感染性心内膜炎もその一つである。この原因細菌にはStreptococcus mutansも認められ、その中でも特に、血清型f 型 S. mutansが高い病原性を示し、これにはこの血清型の菌株のみが産生するコラーゲン結合タンパク質が関わることが報告されている。われわれはコラーゲン結合タンパク質Cnm/ Cbmとコラーゲンの結合機構を構造生命科学的に明らかにすることでS. mutansの病原性発現メカニズムを解明するという課題に取り組んでいる。これまでにコラーゲンとの結合に直接かかわるコラーゲン結合ドメインCnm_CBD/ Cbm_CBDに注目し、Cnm_CBDのＸ線結晶構造解析による結晶構造情報を収集するとともに、Cbm_CBDを構成する4つのドメイン領域の変異体19種を作製し、それらの熱安定性測定とコラーゲン結合活性測定を行うことにより各ドメイン領域の役割を考察し、Cnm_CBD/ Cbm_CBDとコラーゲンとの結合機構や相互作用を明らかにしてきた。本研究では抗体の抗原特異的結合能を模倣した「抗体模倣分子」を創製し、この抗体模倣分子をツールとして、これまでとは全く逆の観点「Cnm/ Cbmとコラーゲンの結合を剥がす機構」をX線構造解析により解くことでS. mutansの病原性発現メカニズム解明という課題にアプローチする。

口腔和大肠一样，是生物体内细菌种类最多的器官，由于口腔屏障的破坏，这些细菌进入血管的风险极高。对于患有某些基础疾病的患者，进入血液的口腔细菌可能会使病情恶化，包括感染性心内膜炎，这种情况常见于心脏病患者。变形链球菌也被认为是致病菌，其中血清型F变形链球菌表现出特别高的致病性，据报道，这涉及仅由该血清型菌株产生的胶原蛋白结合蛋白。我们正在致力于利用结构生命科学阐明胶原蛋白结合蛋白Cnm/Cbm与胶原蛋白之间的结合机制，从而阐明变形链球菌的致病机制。到目前为止，我们主要关注直接参与与胶原蛋白结合的胶原蛋白结合域Cnm_CBD/Cbm_CBD，并通过Cnm_CBD/的X射线晶体结构分析收集了晶体结构信息。我们已经阐明了Cbm_CBD与胶原蛋白之间的结合机制和相互作用。在这项研究中，我们创造了一种模仿抗体抗原特异性结合能力的“抗体模拟分子”，并以这种抗体模拟分子为工具，探索了完全相反的观点：“一种使Cnm之间的键脱离的机制”。 /Cbm 和胶原蛋白。”我们将通过使用 X 射线结构分析来解决阐明变形链球菌致病机制的问题。