Streptococcus MutansにおけるGTF調節関連遺伝子の分子的および生物学的特性

はじめに：表面タンパク質抗原（PAC）およびグルコシルトランスフェラーゼ（GTF）は、ストレプトコッカスミュータンの主要な接着分子ですが、それらの調節のメカニズムは完全には解明されていません。 方法：調節メカニズムを調査するために、S。mutansのPAC軌跡の上流領域でヌクレオチド配列を決定し、ORF1およびORF2として指定された2つのオープンリーディングフレーム（ORF）を特定しました。各ORFは不活性化され、機能的な分析が実施されました。 結果：ウエスタンブロット分析により、PACの発現レベルは影響を受けていないことが明らかになりましたが、細胞関連GTFの発現レベルは両方の変異株で減少しました。さらに、彼らは疎水性レベルが高いことと、滑らかな表面に対するスクロース依存性の順守障害を示しました。RNA DOTブロット分析により、GTFBおよびGTFC遺伝子の転写はそれぞれGTF-IおよびGTF-SIをコードすることがダウンレギュレートされ、PACの転写が野生型株に匹敵することが示されました。さらに、変異株のGTF活性は野生型の株よりも有意に低かったが、突然変異体によって生成される総グルカンの量は培養上清で認められた。 結論：これらの発見は、ORF1とORF2がGTFBおよびGTFC遺伝子の肯定的な調節に関連していることを示唆しています。

INTRODUCTION: Surface protein antigen (PAc) and glucosyltransferases (GTF) are major adhesive molecules of Streptococcus mutans, though the mechanism of their regulation has not been fully elucidated. METHODS: To investigate the regulation mechanism, we determined a nucleotide sequence in the upstream region of the pac locus in S. mutans and identified two open reading frames (ORF), designated as orf1 and orf2. Each ORF was inactivated and functional analyses were performed. RESULTS: Western blot analyses revealed that the expression level of PAc was unaffected, while that of cell-associated GTF was diminished in both mutant strains. Furthermore, they showed higher hydrophobicity levels and an impaired sucrose-dependent adherence to smooth surfaces. RNA dot blot analysis demonstrated that transcriptions of the gtfB and the gtfC genes, which encode GTF-I and GTF-SI, respectively, were downregulated, while that of pac was comparable to the wild-type strain. In addition, the GTF activities of the mutant strains were significantly lower than those of the wild-type, though a greater amount of total glucan produced by the mutants was noted in culture supernatants. CONCLUSION: These findings suggest that orf1 and orf2 are associated with positive regulation of the gtfB and gtfC genes.