口腔レンサ球菌である
Streptococcus mutans は, ヒトう蝕細菌の1つであり, 口腔内で
バイオフィルム
を形成することが知られている。まず, スクロースから
バイオフィルム
を構成する菌体外多糖である, グルカンを合成する酵素グルコシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の1つ,
gtfB 遺伝子の
バイオフィルム
中および浮遊細菌での発現について解析した。
gtfB 遺伝子は
バイオフィルム
形成の初期段階, 特にマイクロコロニーを形成する段階で強く発現することが明らかになった。また,
バイオフィルム
の状態と浮遊細菌の状態を比較すると
gtfB 遺伝子は
バイオフィルム
の状態の方が強く発現することが明らかになった。さらにスクロース非依存的な
バイオフィルム
形成に関与する遺伝子群について, 変異株ライブラリを用いて解析したところ,
com 制御系に関するシグナルペプチドの, 菌体外排出に関与する遺伝子が関与することが明らかになった。さらに, 他の
com 制御系関連遺伝子についても変異株を作製し解析したところ,
バイオフィルム
形成能の低下が観察された。また, Gタンパクなど環境ストレスを細胞内で伝達するタンパク質も
バイオフィルム
形成に影響を与えていた。さらに, グラム陽性, 陰性の両方に広く見られるautoinducer-2 (AI-2) を介したクオラムセンシングの
バイオフィルム
形成への影響を解析したところ,
バイオフィルム
形成へ関与することが示唆された。そしてAI-2の影響は種特異性が低いものであった。このように,
S.
mutans の
バイオフィルム
形成に関する因子として, さまざまなシグナル伝達系の関与が明らかになった。
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