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（Pg细菌）是最重要的牙周病原菌，它利用细菌表层的FimA菌毛定殖在人类牙龈沟内，引起牙龈炎症和骨吸收。如果能够人为抑制FimA菌毛的产生，就可以显着降低该菌的致病性，有望应用于牙周病的预防和治疗。 FimS是Pg细菌拥有的一种双组分调节传感器，是一种膜蛋白，对于与FimA菌毛相关的所有基因的表达至关重要，但它是否接受细菌栖息地中的任何信号并促进菌毛产生尚不清楚。在这个研究项目中，我们通过综合分析氨基酸，创建了大量细菌菌株，其中编码Pg细菌FimS传感器的环境信号受体的基因区域（突变菌株库）被引入了人工突变，从而删除了FimA菌毛。通过菌株 FimS 传感器中的酸取代，我们的目标是识别对于环境信号接收至关重要的重要氨基酸基团，并且可以作为 FimA 菌毛产生抑制剂的目标。该研究项目成功的关键是获得尽可能多的FimS信号受体区域具有适当频率的各种氨基酸突变的Pg菌株。第一年，我们的重点是建立一个高度可重复的基因导入 Pg 细菌的方案，这是先决条件。以主要研究者构建的表达载体作为基因导入工具，并在其中掺入另一个双组分调控系统因子AtoC基因作为替代测试材料，与突变体相比，可以在更短的时间内更容易地制备。重复对细菌菌株的FimS基因的基因互补实验。结果，我们不仅确定了能够以良好的重现性获得 AtoC 基因互补菌株的实验条件，并成功建立了利用接合转移将表达载体引入 Pg 细菌的方案，而且还确定了候选 AtoC 靶基因： -产品结果总结在一篇英文论文中并发表在学术期刊上。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis 二成分制御系遺伝子破壊株のプロテオーム解析

牙周病原菌牙龈卟啉单胞菌双组分调控系统基因破坏菌株的蛋白质组分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
川村彩花;西川清;飯田晴佳;長谷川義明;宮澤健;後藤滋巳
通讯作者：
後藤滋巳

The AtoC family response regulator upregulates an operon encoding putative outer membrane proteins sorted by type IX secretion system in Porphyromonas gingivalis

AtoC 家族反应调节器上调编码牙龈卟啉单胞菌中按 IX 型分泌系统分类的推定外膜蛋白的操纵子

DOI：
10.1016/j.job.2022.11.001
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
2.4
作者：
Kawamura Ayaka;Nishikawa Kiyoshi;Iida Haruka;Miyazawa Ken;Goto Shigemi;Hasegawa Yoshiaki
通讯作者：
Hasegawa Yoshiaki