IRUCAA@TDC : №２７：Treponema denticola TDE_０１２７遺伝子は酸素ストレス応答と病原性に関与する

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Title

№２７：Treponema denticola TDE_０１２７遺伝子は酸

素ストレス応答と病原性に関与する

Author(s)

北村, 友里恵; 深澤, 俊也; 菊池, 有一郎; 国分, 栄仁;

石原, 和幸; 齋藤, 淳

Journal

歯科学報, 120(2): 215-215

URL

http://hdl.handle.net/10130/5142

Right

Description

目的：DNA から転写される RNA には mRNA の他 にタンパク質をコードしないノン コ ー デ ィ ン グ RNA（ncRNA）が存在し，転写，翻訳のみならず エピジェネティクスなど生体内プロセスに関与する ことが報告されている。我々はこれまで鎖骨頭蓋異 形成症（CCD）を用いた疾患 iPS 細胞を作製し， 骨形成に関わる機能を検討してきた。本研究では CAGEseq を用い骨芽細胞分化における ncRNA の 発現について検討した。 方法：細胞は異なる RUNX２変異を有する鎖骨頭 蓋異 形 成 症（CCD）由 来 iPS 細 胞（CCDiPSC）お よび変異修復細胞（reviPSC）を使用した。我々が 以前報告した骨芽細胞分化誘導法（J. Biol. Chem. ２８７（２７）２０１２，PLoS One．２０１４ ９（６）：e９９５３４））

に従って iPSC を培養した。

結果および考察：コントロール iPS（reviPSC）は CCDiPSC と 比 べ RUNX２，DLX５，COL１A１， SPARC mRNA の高い発現が認められた。また骨

芽細胞分化で変化する上位１００位の遺伝子を用いて Gene Ontology 解 析 を 行 っ た と こ ろ，reviPSC に のみで骨形成に関係するタームが認められた。こ の 際 の RUNX２プ ロ モ ー タ ー 発 現 を 確 認 す る と 上流に位置する P１部位より下流に位置する P２ 部位に強いピークが認められた。次に骨形成に関 与するクラスターに含まれる ncRNA を抽出した ところ，reviPSC で MIR１９９A２，MIR１５２，HOXB ­AS３，AC００４５４０．４，RP１１−３９９K２１．１１の 発 現 が CCDiPSC と比べ有意に上昇していた。以上より 以前の我々の報告と同様，網羅的遺伝子発現解析法 においても RUNX２を修復した iPS 細胞は骨芽細 胞分化能を回復することが示唆された。また P１プ ロモーターのみならず，P２プロモーターによる RUNX２発現においても骨芽細胞分化マーカーの上 昇 こ と が 示 さ れ た。ま た micro­RNA と lncRNA が協調し骨芽細胞分化を制御している可能性が考え られた。 目的：歯周病原細菌 Treponema denticola は，歯周 炎病巣から高頻度に検出され，歯周炎の発症・進展 に重要な役割を果たしている。T. denticola は，口 腔内において，温度，pH，酸素濃度などの環境変 化にさらされる。それに適応するために遺伝子発現 を調節する必要があるが，その仕組みの詳細につい てはまだ明らかにされていない。TDE_０１２７は，T. denticolaの DNA binding protein をコードする遺 伝子であるとされ，特定の遺伝子の発現調節に関 わっている可能性がある。さらに，TDE_０１２７は， 本菌の環境ストレス応答に関与することが示唆され ている。本研究の目的は，T. denticola の酸素スト レス応答と病原性発現における TDE_０１２７の役割に ついて検討することである。 方法：TDE_０１２７の機能を明らかにするため，その 欠損株を作出した。T. denticola ３５４０５（野生株）よ りゲノム DNA を抽出し，TDE_０１２７部をエリスロ マ イ シ ン 耐 性 遺 伝 子（ermFermAM）に て 置 換 し た。Mid-log phase の T. denticola に塩化カルシウム 法にて形質転換を行い，得られた欠損株（YK７） の表現型と遺伝子発現について，野生株との比較を 行った。表現型においては，増殖能，酸素ストレス 耐性，本菌の主要な病原因子である dentilisin の活 性について解析を行った。遺伝子発現は，まず， TDE_０１２７の欠損が，T. denticola の遺伝子発現に与 える影響を網羅的に調べるため，DNA マイクロア レイ解析を行った。著しい発現変動が認められた遺 伝子の中で，表現型の変化と関連があると予想され た遺伝子について qRT-PCR による解析を行った。 結果および考察：YK７の増殖は，３，４日目にお いて，野生株と比較して有意に高い値を示したこと から，TDE_０１２７が T. denticola の 増 殖 の 抑 制 に 関 与することが示唆された。酸素ストレス下におい て，YK７の生菌の割合 は，野 生 株 と 比 較 し て 約 ４０％低 下 し た こ と か ら，TDE_０１２７は T. denticola の酸素ストレス応答の調節にも，一定の役割を有す る と 推 察 さ れ た。DNA マ イ ク ロ ア レ イ と qRT-PCR の結果，YK７において，上皮細胞との付着へ の関与が予測される internalin-like protein 様遺伝 子の発現上昇と，他菌との共凝集に関与する lrrA の発現低下を認めた。したがって，TDE_０１２７は T. denticolaの上皮細胞や共凝集を調節している可能性 が あ る。ま た，YK７の dentilisin 活 性 は，野 生 株 と比較し て 約３０％減 少 し た。以 上 の 結 果，TDE_ ０１２７は T. denticola の酸素ストレス応答や dentilisin 活性を含めた病原性に関与することが示唆された。

№２６：鎖骨頭蓋異形成症における ncRNA の発現とその調節

№２７：Treponema denticola TDE_０１２７遺伝子は酸素ストレス応答と病原性に関与する

北村友里恵１）_{，深澤俊也}１）_{，菊池有一郎}２）３）_{，国分栄仁}２）３）_{，石原和幸}２）３）_{，齋藤 淳}１）３）

（東歯大・歯周）１）_{（東歯大・微生）}２）_{（東歯大・口科研）}３）

歯科学報 Vol．１２０，No．２（２０２０） ２１５