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JP7479610B2 - Discrimination method and fluorescence measuring device - Google Patents
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Description

本発明は、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する判別方法および蛍光測定装置に関する。 The present invention relates to a method for identifying the genotype of bacteria that cause periodontal disease and a fluorescence measuring device.

ヒトの口腔内には、数百種類の口腔内細菌が存在している。これらの口腔内細菌のうち、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas gingivalis)、トレポネマ・デンティコラ(Treponema denticola)、タネレラ・フォーサイシア(Tannerella forsythia)の3種は、歯周病との関連性が高いレッドコンプレックス(Red complex)として分類されている。 There are several hundred types of oral bacteria in the human oral cavity. Among these oral bacteria, three species, Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, and Tannerella forsythia, are classified as the Red complex, which is closely related to periodontal disease.

歯周病は、口腔内細菌によって引き起こされる炎症性疾患であり、歯周組織への影響だけでなく、心筋梗塞、糖尿病等の他、動脈硬化等の全身性疾患との関連も指摘されている。従来、歯周病の診断には、プローブを用いて歯周ポケットの深さや出血の有無を調べるプロービング検査や、歯槽骨等を観察するためのX線検査等が用いられている。また、歯周病の原因菌の存在を検査するための体外診断用の検査薬も開発されている。 Periodontal disease is an inflammatory disease caused by oral bacteria, and not only does it affect periodontal tissues, but it has also been noted to be linked to systemic diseases such as myocardial infarction, diabetes, and arteriosclerosis. Traditionally, periodontal disease has been diagnosed using probing tests that use a probe to check the depth of periodontal pockets and the presence or absence of bleeding, as well as X-ray tests to observe the alveolar bone. In-vitro diagnostic test agents have also been developed to check for the presence of bacteria that cause periodontal disease.

細菌学や臨床の分野では、レッドコンプレックスに分類される3種の細菌のうち、歯周病の重症化、すなわち歯槽骨吸収の進行に重大な影響を与えているのは、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Pg菌)であると考えられている。Pg菌は、菌体の表面に線毛を有しており、線毛等の菌体表面の成分が口腔内への付着・定着に大きく関わっていることが知られている。 In the fields of bacteriology and clinical practice, it is believed that of the three types of bacteria classified as the red complex, Porphyromonas gingivalis (Pg) is the one that has a significant impact on the aggravation of periodontal disease, i.e., the progression of alveolar bone resorption. Pg bacteria have pili on the surface of their body, and it is known that components of the bacterial surface, such as pili, are closely related to their attachment and colonization in the oral cavity.

Pg菌の線毛タンパクをコードする遺伝子としては、線毛タンパクのサブユニットをコードするfimA遺伝子がある。fimA遺伝子は、遺伝子多型を示すことが確認されており、I~V型(1~5型)の5種類に分類されている。従来、Pg菌の口腔内への付着能・定着能や病原性が、fimA遺伝子の遺伝子型毎に異なる可能性が報告されている。 The gene that codes for the fimbria protein of Pg bacteria is the fimA gene, which codes for a subunit of the fimbria protein. The fimA gene has been confirmed to show genetic polymorphism and is classified into five types, I to V (types 1 to 5). Previously, it has been reported that the ability of Pg bacteria to adhere and colonize in the oral cavity and its pathogenicity may differ depending on the genotype of the fimA gene.

例えば、非特許文献1には、健康な歯周組織を持つ成人は、fimA遺伝子のI型の保有率が約70%、V型の保有率が約30%、その他が10%程度未満であった一方、成人の歯周炎患者は、II型(2型)の保有率が約60%弱、IV型(4型)の保有率が約20%弱、その他が10%程度未満であったと報告されている。進行した歯周炎患者から検出されたPg菌は90%以上がII型であったと報告されている。 For example, Non-Patent Document 1 reports that adults with healthy periodontal tissues had a rate of Type I of the fimA gene of approximately 70%, Type V of approximately 30%, and others of less than 10%, while adult periodontitis patients had a rate of Type II (Type 2) of approximately just under 60%, Type IV (Type 4) of approximately just under 20%, and others of less than 10%. It has been reported that more than 90% of Pg bacteria detected in patients with advanced periodontitis were Type II.

天野 敦雄、「Porphyromonas gingivalis線毛の付着能と遺伝子多型の歯周病原性との関連」、日本歯周病学会会誌、2003年、45巻、4号、p.357-363Atsuo Amano, "Relationship between the adhesion ability of Porphyromonas gingivalis fimbriae and periodontal pathogenicity of genetic polymorphisms," Journal of the Japanese Society of Periodontology, 2003, Vol. 45, No. 4, pp. 357-363

歯周病の原因菌の遺伝子型は、Pg菌のfimA遺伝子のように、歯周病の病態に対して互いに異なる影響を及ぼす可能性が示唆されている。よって、歯周病の診断・治療・予防に際して、患者の口腔細菌叢を構成する遺伝子型を判別できれば、歯周病の病態を適切に評価したり、重症化の可能性を予測したりすることが可能になる可能性がある。 It has been suggested that the genotypes of bacteria that cause periodontal disease may have different effects on the pathology of periodontal disease, such as the fimA gene of Pg bacteria. Therefore, if it were possible to distinguish the genotypes that make up a patient's oral bacterial flora when diagnosing, treating, and preventing periodontal disease, it may be possible to appropriately evaluate the pathology of periodontal disease and predict the possibility of it becoming severe.

従来、遺伝子型を判別する方法としては、RT-PCR等を利用する分子生物学的手法が用いられている。しかし、分子生物学的手法は、操作に手間がかかり、簡便に行うことが困難である。また、分子生物学的手法は、遺伝子のコピー数ないし細胞数を間接的に計測することができる一方で、歯周病を実際に進行させる酵素活性を計測するものではない。 Conventionally, molecular biology techniques using RT-PCR and the like have been used to distinguish genotypes. However, molecular biology techniques require time-consuming operations and are difficult to carry out easily. Furthermore, while molecular biology techniques can indirectly measure the number of gene copies or the number of cells, they do not measure the enzyme activity that actually causes periodontal disease to progress.

レッドコンプレックスに分類されるPg菌は、プロテアーゼの一種であるジンジパイン等を産生し、これらの酵素が、ディスバイオシスのような細菌叢の攪乱を起こしたり、炎症反応を促進したりして、歯周病が進行すると考えられている。そのため、従来の分子生物学的手法と比較して、簡便に行うことが可能であり、より歯周病の病態に即した、直接的な指標に基づく遺伝子型の判別手段が求められている。 Pg bacteria, classified as part of the red complex, produce gingipain, a type of protease, and it is believed that these enzymes cause disruption of the bacterial flora, such as dysbiosis, and promote inflammatory reactions, which in turn progress periodontal disease. Therefore, there is a demand for a method of distinguishing genotypes based on direct indicators that are easier to perform than conventional molecular biology methods and more in line with the pathology of periodontal disease.

そこで、本発明は、歯周病の原因菌の遺伝子型を酵素活性に基づいて簡便に判別することができる判別方法および蛍光測定装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method and a fluorescence measuring device that can easily distinguish the genotype of bacteria that cause periodontal disease based on enzyme activity.

前記課題を解決するために本発明に係る判別方法は、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する判別方法であって、前記原因菌は、ポルフィロモナス・ジンジバリスであり、前記遺伝子型は、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であり、被験者の口腔から採取された前記原因菌の菌体、または、前記原因菌の細胞懸濁液を遠心分離して採取された上清である前記原因菌の菌体抽出物と、前記原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された試薬として、N末端が保護基によって保護されたポリペプチドである保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミドと、を含み、液体温度を4℃以上38℃以下に調整して酵素反応させた液体試料に励起光を照射し、前記液体試料から放出された蛍光の蛍光強度の時間的変化量に基づいて前記遺伝子型を判別する。 In order to solve the above-mentioned problems, the discrimination method of the present invention is a discrimination method for discriminating the genotype of a causative bacterium of periodontal disease , wherein the causative bacterium is Porphyromonas gingivalis, and the genotype is a polymorphism of the fimA gene encoding a pilus protein, and the discrimination method includes: a bacterial cell extract of the causative bacterium collected from the oral cavity of a subject, or a supernatant collected by centrifuging a cell suspension of the causative bacterium; and a reagent in which a substrate for an enzyme reaction by the causative bacterium is fluorescently labeled , the reagent being a protecting group-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide, which is a polypeptide whose N-terminus is protected by a protecting group; and the liquid sample subjected to an enzyme reaction with the liquid temperature adjusted to between 4°C and 38°C is irradiated with excitation light, and the genotype is discriminated based on the change over time in the fluorescence intensity of the fluorescence emitted from the liquid sample.

また、本発明に係る蛍光測定装置は、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する蛍光測定装置であって、前記原因菌は、ポルフィロモナス・ジンジバリスであり、前記遺伝子型は、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であり、被験者の口腔から採取された前記原因菌の菌体、または、前記原因菌の細胞懸濁液を遠心分離して採取された上清である前記原因菌の菌体抽出物と、前記原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された試薬として、N末端が保護基によって保護されたポリペプチドである保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミドと、を含み、液体温度を4℃以上38℃以下に調整して酵素反応させた液体試料に励起光を照射する照射手段と、前記液体試料から放出される蛍光を検出する検出手段と、検出された蛍光の蛍光強度の時間的変化量に基づいて前記遺伝子型を判別する判別手段と、を備える。 Furthermore, the fluorescence measuring device according to the present invention is a fluorescence measuring device for discriminating the genotype of a causative bacterium of periodontal disease , the causative bacterium being Porphyromonas gingivalis, the genotype being a polymorphism of the fimA gene encoding a pilus protein, the device comprising: cells of the causative bacterium collected from the oral cavity of a subject, or a cell extract of the causative bacterium which is a supernatant collected by centrifuging a cell suspension of the causative bacterium; and protecting group-glycyl- glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide which is a polypeptide whose N-terminus is protected by a protecting group as a reagent in which a substrate for an enzyme reaction by the causative bacterium is fluorescently labeled; and the device is equipped with an irradiation means for irradiating an excitation light onto a liquid sample which has been subjected to an enzyme reaction by adjusting the liquid temperature to 4°C or higher and 38°C or lower; a detection means for detecting the fluorescence emitted from the liquid sample; and a discrimination means for discriminating the genotype based on the amount of change over time in the fluorescence intensity of the detected fluorescence.

本発明によると、歯周病の原因菌の遺伝子型を酵素活性に基づいて簡便に判別することができる判別方法および蛍光測定装置を提供することができる。 The present invention provides a method and a fluorescence measuring device that can easily distinguish the genotype of bacteria causing periodontal disease based on enzyme activity.

本発明の実施形態に係る判別方法の流れを示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing the flow of a determination method according to an embodiment of the present invention. 菌体を酵素反応させた液体試料(液体温度4℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 4° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料(液体温度15℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 15° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料(液体温度22℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 22° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料(液体温度30℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 30° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料(液体温度37.5℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 37.5° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料(液体温度45℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 45° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料の温度毎の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement at each temperature of a liquid sample in which bacteria cells have been subjected to an enzymatic reaction. 菌体を酵素反応させた液体試料の菌株毎の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement for each strain of liquid samples in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料(液体温度4℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 4° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料(液体温度15℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 15° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料(液体温度22℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 22° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料(液体温度30℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 30° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料(液体温度37.5℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 37.5° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料(液体温度45℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 45° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料の温度毎の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement at each temperature of a liquid sample in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction. 菌体抽出物を酵素反応させた液体試料の菌株毎の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement for each strain of liquid samples obtained by enzymatically reacting bacterial cell extracts. 菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度4℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 4° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度15℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 15° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度22℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 22° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度30℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 30° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度37.5℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 37.5° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度45℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature 45° C.) in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体抽出物をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度4℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 4° C.) in which a bacterial cell extract was subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体抽出物をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度15℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 15° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体抽出物をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度22℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 22° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体抽出物をpHを変えて酵素反応させた液体試料(液体温度30℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of a liquid sample (liquid temperature: 30° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. 菌体抽出物を温度を変えて酵素反応させた液体試料(液体温度37.5℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of liquid samples (liquid temperature 37.5° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction at different temperatures. 菌体抽出物を温度を変えて酵素反応させた液体試料(液体温度45℃)の蛍光測定結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of fluorescence measurement of liquid samples (liquid temperature: 45° C.) in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction at different temperatures. 歯周病の原因菌の遺伝子型を菌体を用いて判別する原理について説明する図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of determining the genotype of bacteria causing periodontal disease using bacterial cells. 歯周病の原因菌の遺伝子型を菌体抽出物を用いて判別する原理について説明する図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of discriminating the genotype of bacteria causing periodontal disease using a bacterial cell extract. 本発明の実施形態に係る蛍光測定装置の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a fluorescence measuring device according to an embodiment of the present invention. 蛍光測定装置が備える制御装置の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a control device provided in the fluorescence measuring device. 蛍光測定装置による判別方法の流れを示すフロー図である。FIG. 4 is a flow chart showing the flow of a discrimination method using a fluorescence measuring device. 蛍光測定装置による遺伝子型を判別する処理の流れを示すフロー図である。FIG. 11 is a flow chart showing the flow of a process for determining a genotype using a fluorescence measuring device.

<判別方法>
はじめに、本発明の一実施形態に係る判別方法について、図を参照しながら説明する。
<Method of determination>
First, a determination method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る判別方法は、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する方法である。この判別方法では、採取された試料中の歯周病の原因菌が、既知の遺伝子多型のうちで、いずれの遺伝子型に属するかを判別する。遺伝子型の判別は、各遺伝子型との相関関係が確認されている酵素活性に基づいて行う。酵素活性は、蛍光標識された酵素反応の基質を用いた検査薬を使用することにより、蛍光測定法によって評価される。 The discrimination method according to this embodiment is a method for discriminating the genotype of bacteria causing periodontal disease. In this discrimination method, it is determined which genotype, among known genetic polymorphisms, the bacteria causing periodontal disease in a collected sample belongs to. The genotype is discriminated based on enzyme activity, the correlation of which with each genotype has been confirmed. The enzyme activity is evaluated by a fluorometric method using a test agent that uses a fluorescently labeled substrate for the enzyme reaction.

遺伝子型の判別対象とする歯周病の原因菌としては、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Pg菌)が挙げられる。判別する遺伝子型としては、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であるI型(1型)、II型(2型)、III型(3型)、IV型(4型)、V型(5型)が挙げられる。fimA遺伝子の亜型であるIb型は、I型に属するものとする。 The causative bacteria of periodontal disease that are the subject of genotyping include Porphyromonas gingivalis (Pg bacteria). The genotypes to be distinguished include type I (type 1), type II (type 2), type III (type 3), type IV (type 4), and type V (type 5), which are polymorphisms of the fimA gene that codes for pilus proteins. Type Ib, which is a subtype of the fimA gene, is considered to belong to type I.

本実施形態に係る判別方法では、蛍光標識された酵素反応の基質(蛍光標識基質)を含む液体状の検査薬に、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体、または、その菌体抽出物(供試物)を加えて、蛍光測定用の液体試料を調製する。蛍光標識基質は、歯周病の原因菌が産生する分解酵素の基質であり、酵素反応によって蛍光発色団を解離する。解離した蛍光発色団は、励起光を照射すると蛍光を発するため、液体試料から放出される蛍光の強度が酵素活性の指標となる。 In the discrimination method according to this embodiment, a liquid sample for fluorescence measurement is prepared by adding bacteria of a periodontal disease causative bacterium of unknown genotype or an extract of the bacteria (specimen) to a liquid test agent containing a fluorescently labeled substrate for an enzyme reaction (fluorescently labeled substrate). The fluorescently labeled substrate is a substrate for a decomposition enzyme produced by the periodontal disease causative bacterium, and dissociates a fluorescent chromophore through an enzyme reaction. The dissociated fluorescent chromophore fluoresces when irradiated with excitation light, and the intensity of the fluorescence emitted from the liquid sample is an index of enzyme activity.

供試物に含まれる分解酵素の酵素活性は、Pg菌の遺伝子型毎に温度に対する挙動が異なるため、供試物をいずれかの遺伝子型に分類することができる。温度に対する酵素活性の挙動は、供試物の形態や、蛍光測定用の液体試料のpHに応じて異なる傾向を示す。そのため、供試物の形態に応じて、所定の温度条件および所定のpH条件における酵素活性を蛍光測定によって求め、酵素活性の温度に対する挙動を比較する。 The enzymatic activity of the decomposing enzyme contained in the test sample behaves differently with respect to temperature depending on the genotype of Pg bacteria, so the test sample can be classified into one of the genotypes. The behavior of the enzymatic activity with respect to temperature tends to differ depending on the form of the test sample and the pH of the liquid sample used for fluorescence measurement. Therefore, depending on the form of the test sample, the enzymatic activity is determined by fluorescence measurement under specified temperature conditions and specified pH conditions, and the behavior of the enzymatic activity with respect to temperature is compared.

遺伝子型を判別するために蛍光測定用の液体試料の調製に供する供試物は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体、または、その菌体抽出物である。供試物としては、例えば、被験者の口腔から採取した歯垢、歯肉浸出液等を、そのまま、ないし、懸濁液や懸濁液の上清として用いることができる。一般に、ヒト等の口腔細菌叢中において、歯周病の原因菌は、いずれかの遺伝子型が優勢な状態で存在している。そのため、ある被験者から採取した供試菌は、優勢な状態にあるいずれかの遺伝子型に分類することができる。 The specimen used to prepare a liquid sample for fluorescence measurement to distinguish the genotype is the bacteria of the causative bacteria of periodontal disease of unknown genotype, or an extract of the bacteria. For example, dental plaque, gingival exudate, etc. collected from the oral cavity of a subject can be used as is, or as a suspension or the supernatant of a suspension. Generally, in the oral bacterial flora of humans, etc., the causative bacteria of periodontal disease exist in a state where one genotype is dominant. Therefore, the test bacteria collected from a certain subject can be classified into one of the dominant genotypes.

蛍光測定用の液体試料は、蛍光標識基質を含む液体状の検査薬に、歯垢、歯肉浸出液等に含まれる菌体を加えて調製してもよいし、菌体から抽出された菌体抽出物を加えて調製してもよい。なお、菌体抽出物には、蛍光標識基質と反応する分解酵素を含む限り、菌体を細胞破壊処理等して残渣から分離した抽出物、および、菌体が細胞外に分泌・産生した分泌物のいずれも含まれる。 A liquid sample for fluorescence measurement may be prepared by adding bacterial cells contained in dental plaque, gingival exudate, etc. to a liquid test agent containing a fluorescently labeled substrate, or by adding a bacterial cell extract extracted from the bacterial cells. Note that bacterial cell extracts include both extracts obtained by separating the bacterial cells from the residues by cell disruption treatment, etc., and secretions secreted or produced outside the cells by the bacterial cells, so long as they contain a decomposing enzyme that reacts with the fluorescently labeled substrate.

図1は、本発明の実施形態に係る判別方法の流れを示すフロー図である。
図1に示すように、本実施形態に係る判別方法は、酵素反応工程S10と、蛍光測定工程S20と、遺伝子型判別工程S30と、を含む。
FIG. 1 is a flow chart showing the flow of a determination method according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the discrimination method according to this embodiment includes an enzyme reaction step S10, a fluorescence measurement step S20, and a genotype discrimination step S30.

酵素反応工程S10では、蛍光標識基質と液体状の媒質とを含有する液体試料に、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体、または、その菌体抽出物(供試物)を加えて酵素反応を開始させる。蛍光標識基質は、歯周病の原因菌による酵素反応の基質が蛍光発色団によって蛍光標識された物質である。供試物を加えて酵素反応を開始した液体試料が、蛍光測定法による測定対象となる。 In the enzyme reaction step S10, the bacteria of the causative bacteria of periodontal disease, the genotype of which is unknown, or an extract of the bacteria (specimen) is added to a liquid sample containing a fluorescently labeled substrate and a liquid medium to initiate the enzyme reaction. The fluorescently labeled substrate is a substance in which the substrate of the enzyme reaction by the causative bacteria of periodontal disease is fluorescently labeled with a fluorescent chromophore. The liquid sample to which the specimen has been added to initiate the enzyme reaction becomes the subject of measurement by the fluorometric method.

蛍光標識基質としては、ポリペプチドのC末端がL-アルギニン(Arg)残基であり、Arg残基のC末端に蛍光発色団が結合した物質が好ましく用いられる。このような蛍光標識基質によると、Pg菌が産生するプロテアーゼの一種であるジンジパインによって、Arg残基のC末端が特異的に消化されるため、Pg菌の酵素活性を評価することができる。 As a fluorescently labeled substrate, a substance in which the C-terminus of a polypeptide is an L-arginine (Arg) residue and a fluorescent chromophore is bound to the C-terminus of the Arg residue is preferably used. With such a fluorescently labeled substrate, the C-terminus of the Arg residue is specifically digested by gingipain, a type of protease produced by Pg bacteria, making it possible to evaluate the enzymatic activity of Pg bacteria.

蛍光標識基質は、歯周病の原因菌が産生するプロテアーゼによって認識される限り、適宜のアミノ酸配列を有していてよい。蛍光標識基質を構成するポリペプチドは、任意の個数のアミノ酸で構成されてもよいし、任意の種類のアミノ酸で構成されてもよい。但し、ポリペプチドの長さは、酵素反応や蛍光測定を安定させる観点等からは、3~4merであることが好ましい。 The fluorescently labeled substrate may have any amino acid sequence as long as it is recognized by the protease produced by the bacteria that cause periodontal disease. The polypeptide constituting the fluorescently labeled substrate may be composed of any number of amino acids or any type of amino acids. However, from the viewpoint of stabilizing the enzyme reaction and fluorescence measurement, the length of the polypeptide is preferably 3-4 mer.

蛍光標識基質は、ポリペプチドのN末端が保護基によって保護されていてもよい。保護基としては、イソブチルオキシカルボニル基(iBoc)、tert-ブトキシカルボニル基(Boc)、アセチル基(Ac)、ベンゾイル基(Bz)、9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc)等が挙げられる。 The fluorescently labeled substrate may be protected at the N-terminus of the polypeptide with a protecting group. Examples of the protecting group include an isobutyloxycarbonyl group (iBoc), a tert-butoxycarbonyl group (Boc), an acetyl group (Ac), a benzoyl group (Bz), and a 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (Fmoc).

蛍光標識基質は、蛍光発色団としてアミノメチルクマリン(AMC)を結合していることが好ましい。AMCによると、アミド結合した状態で蛍光を発さず、解離した状態のみで蛍光を発し、高輝度の蛍光が得られる。そのため、高感度な蛍光測定によって酵素活性を評価することができる。 The fluorescently labeled substrate preferably has aminomethylcoumarin (AMC) bound as a fluorescent chromophore. AMC does not emit fluorescence when in an amide bond, but emits fluorescence only when dissociated, resulting in highly intense fluorescence. Therefore, enzyme activity can be evaluated by highly sensitive fluorescence measurement.

蛍光標識基質としては、保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(Gly-Gly-Arg-MCA)が好ましく、iBoc-Gly-Gly-Arg-MCAが特に好ましい。このような蛍光標識基質によると、Pg菌が産生するジンジパインによって認識され易く、AMCによって計測に適した高輝度が得られる。そのため、Pg菌の酵素活性をより正確に評価することができる。 As a fluorescently labeled substrate, the protecting group-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (Gly-Gly-Arg-MCA) is preferred, with iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA being particularly preferred. Such fluorescently labeled substrates are easily recognized by gingipain produced by Pg bacteria, and high brightness suitable for measurement can be obtained by AMC. This allows for more accurate evaluation of the enzyme activity of Pg bacteria.

蛍光測定対象の液体試料は、pH緩衝液、水等の適宜の液体状の媒質を含むことができるが、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(Tris)、ピペラジン-1,4-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、および、2-[4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジニル]エタンスルホン酸(HEPES)のいずれかを主成分とするpH緩衝液を含むことが好ましい。このようなpH緩衝液によると、液体試料のpHの変動をPg菌が産生するジンジパインに適した範囲内に抑制することができるため、Pg菌の酵素活性を正確に評価することができる。 The liquid sample to be measured for fluorescence may contain a suitable liquid medium such as a pH buffer solution or water, but preferably contains a pH buffer solution whose main component is either trishydroxymethylaminomethane (Tris), piperazine-1,4-bis(2-ethanesulfonic acid) (PIPES), or 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazinyl]ethanesulfonic acid (HEPES). Such a pH buffer solution can suppress the pH fluctuation of the liquid sample to within a range suitable for the gingipain produced by Pg bacteria, allowing the enzyme activity of Pg bacteria to be accurately evaluated.

蛍光測定対象の液体試料は、特に、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(Tris)を主成分とするpH緩衝液を含むことが好ましい。Trisを主成分とするpH緩衝液の具体例としては、Tris-塩酸緩衝液、Tris-酢酸緩衝液、Tris-ホウ酸緩衝液、Tris-リン酸緩衝液等が挙げられる。Trisを主成分とするpH緩衝液によると、Pg菌の酵素活性をより正確に評価することができる。 The liquid sample to be measured for fluorescence preferably contains a pH buffer solution mainly composed of trishydroxymethylaminomethane (Tris). Specific examples of pH buffer solutions mainly composed of Tris include Tris-hydrochloric acid buffer, Tris-acetate buffer, Tris-borate buffer, and Tris-phosphate buffer. A pH buffer solution mainly composed of Tris allows for more accurate evaluation of the enzyme activity of Pg bacteria.

蛍光測定工程S20では、液体試料に励起光を照射し、液体試料から放出される蛍光の強度を測定する。液体試料は、歯周病の原因菌の菌体、または、その菌体抽出物(供試物)と、歯周病の原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された蛍光標識基質と、を含む溶液である。蛍光標識基質は、歯周病の原因菌が産生した分解酵素による酵素反応で蛍光発色団を解離するため、所定の波長域の励起光を照射すると蛍光を発する。そのため、蛍光測定を行うと、供試菌の酵素活性および反応時間に応じた蛍光強度を検出することができる。 In the fluorescence measurement step S20, excitation light is irradiated onto the liquid sample, and the intensity of fluorescence emitted from the liquid sample is measured. The liquid sample is a solution containing bacteria of the bacteria that cause periodontal disease, or an extract of the bacteria (specimen), and a fluorescently labeled substrate in which the substrate for the enzyme reaction caused by the bacteria that cause periodontal disease is fluorescently labeled. The fluorescently labeled substrate dissociates a fluorescent chromophore in an enzyme reaction caused by a decomposing enzyme produced by the bacteria that cause periodontal disease, and therefore emits fluorescence when irradiated with excitation light in a specified wavelength range. Therefore, by performing fluorescence measurement, it is possible to detect the fluorescence intensity according to the enzyme activity and reaction time of the test bacteria.

液体試料に照射する励起光の波長は、好ましくは350nm以上380nm以下、より好ましくは355nm以上375nm以下、更に好ましくは360nm以上370nm以下である。このような波長であると、蛍光標識基質を構成する蛍光発色団がAMCである場合に、検出に適した蛍光強度が得られる。 The wavelength of the excitation light irradiated onto the liquid sample is preferably 350 nm or more and 380 nm or less, more preferably 355 nm or more and 375 nm or less, and even more preferably 360 nm or more and 370 nm or less. With such a wavelength, when the fluorescent chromophore constituting the fluorescent labeling substrate is AMC, a fluorescence intensity suitable for detection can be obtained.

蛍光強度を測定する蛍光の波長は、好ましくは410nm以上475nm以下、より好ましくは425nm以上465nm以下、更に好ましくは430nm以上455nm以下、特に好ましくは435nm以上450nm以下である。このような波長であると、蛍光標識基質を構成する蛍光発色団がAMCである場合に、蛍光を高感度に検出することができる。 The wavelength of the fluorescence for measuring the fluorescence intensity is preferably 410 nm or more and 475 nm or less, more preferably 425 nm or more and 465 nm or less, even more preferably 430 nm or more and 455 nm or less, and particularly preferably 435 nm or more and 450 nm or less. With such a wavelength, when the fluorescent chromophore constituting the fluorescently labeled substrate is AMC, the fluorescence can be detected with high sensitivity.

なお、液体試料についての蛍光の検出は、蛍光標識基質を含む液体状の検査薬に供試物を加えた後、蛍光標識基質が酵素反応によって完全に分解・解離する前に行うことが好ましい。また、液体試料についての蛍光の検出は、蛍光寿命によって蛍光が減衰する前に行うことが好ましい。具体的には、蛍光の検出は、酵素反応の開始時から10分以内に行うことが好ましく、5分以内に行うことがより好ましい。このような時期であると、酵素活性に応じた蛍光強度の違いを高感度に検出することができる。 It is preferable to detect fluorescence from a liquid sample after adding the test sample to a liquid test agent containing a fluorescently labeled substrate, and before the fluorescently labeled substrate is completely decomposed and dissociated by an enzyme reaction. It is also preferable to detect fluorescence from a liquid sample before the fluorescence decays due to its fluorescence lifetime. Specifically, it is preferable to detect fluorescence within 10 minutes, and more preferably within 5 minutes, from the start of the enzyme reaction. At such a time, differences in fluorescence intensity according to enzyme activity can be detected with high sensitivity.

遺伝子型判別工程S30では、励起光を照射した液体試料から放出される蛍光の強度に基づいて、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する。蛍光測定によって検出される蛍光強度値は、酵素反応の反応率、すなわち反応した基質の割合を間接的に表している。また、蛍光強度の時間的変化量は、酵素の反応速度を間接的に表している。そのため、これらの蛍光強度結果に基づいて遺伝子型を判別することができる。 In the genotype discrimination process S30, the genotype of the causative bacteria of periodontal disease, whose genotype is unknown, is discriminated based on the intensity of the fluorescence emitted from the liquid sample irradiated with excitation light. The fluorescence intensity value detected by fluorescence measurement indirectly represents the reaction rate of the enzyme reaction, i.e., the proportion of the reacted substrate. Furthermore, the amount of change in the fluorescence intensity over time indirectly represents the reaction rate of the enzyme. Therefore, the genotype can be discriminated based on these fluorescence intensity results.

ここで、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別するための具体的な原理・方法について、図を参照しながら説明する。 Here, we will explain the specific principles and methods for identifying the genotype of bacteria that cause periodontal disease, with reference to diagrams.

図2は、菌体を酵素反応させた液体試料の蛍光測定結果を示す図である。図2Aは、液体温度4℃で酵素反応させた結果である。図2Bは、液体温度15℃で酵素反応させた結果である。図2Cは、液体温度22℃で酵素反応させた結果である。図2Dは、液体温度30℃で酵素反応させた結果である。図2Eは、液体温度37.5℃で酵素反応させた結果である。図2Fは、液体温度45℃で酵素反応させた結果である。
図2A~図2Fには、Pg菌の細胞懸濁液を遠心分離して沈殿物を採取し、この菌体を含む沈殿物を加えた液体試料をpH8.0に調整し、各温度条件で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
Fig. 2 shows the fluorescence measurement results of a liquid sample in which bacterial cells were subjected to an enzyme reaction. Fig. 2A shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 4°C. Fig. 2B shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 15°C. Fig. 2C shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 22°C. Fig. 2D shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 30°C. Fig. 2E shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 37.5°C. Fig. 2F shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 45°C.
Figures 2A to 2F show the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorescence measuring device after centrifuging a cell suspension of Pg bacteria to collect the precipitate, adding the precipitate containing this bacterial body to a liquid sample and adjusting the pH to 8.0, and then performing an enzymatic reaction under various temperature conditions.

図2A~図2Fの横軸は、酵素反応の開始時から起算される測定時間[分]、縦軸は、所定の単位の蛍光強度を示す。図中の太線は、fimA遺伝子の遺伝子型がI型のPg菌の結果であり、細線は、II型のPg菌の結果であり、破線は、IV型のPg菌の結果である。 The horizontal axis of Figures 2A to 2F indicates the measurement time [min] calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity in a given unit. The thick lines in the figures show the results for Pg bacteria with a fimA gene genotype of type I, the thin lines show the results for Pg bacteria with a genotype of type II, and the dashed lines show the results for Pg bacteria with a genotype of type IV.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。遺伝子型毎の液体試料のサンプル数は3である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per genotype was three.

図2A~図2Fに示すように、fimA遺伝子の遺伝子型毎に、蛍光強度が異なる結果が得られている。蛍光強度の時間変化量に相当する曲線の傾きは、I型よりもIV型が大きく、IV型よりもII型が大きい傾向を示している。液体試料をpH8.0で液体温度4~37.5℃に調整した場合には、液体温度45℃に調整した場合と比較して、II型やIV型の蛍光強度の時間変化量の差異が拡大している。歯周病の原因菌の遺伝子型毎に酵素活性が異なり、酵素活性の温度に対する挙動も異なることが分かる。 As shown in Figures 2A to 2F, the results show that the fluorescence intensity differs for each genotype of the fimA gene. The slope of the curve corresponding to the time change in fluorescence intensity tends to be greater for type IV than for type I, and greater for type II than for type IV. When the liquid sample was adjusted to pH 8.0 and the liquid temperature to 4 to 37.5°C, the difference in the time change in fluorescence intensity for types II and IV was greater compared to when the liquid temperature was adjusted to 45°C. It can be seen that enzyme activity differs for each genotype of the bacteria that causes periodontal disease, and that the behavior of enzyme activity with respect to temperature also differs.

図2A~図2Fに示す結果によると、蛍光標識基質を含む液体試料に菌体自体を加える方法では、pH8.0において、液体温度4~37.5℃に調整した液体試料中で酵素反応させた場合、II型やIV型の蛍光強度が高くなり、遺伝子型の判別の精度が向上するといえる。また、II型やIV型は、液体温度4~37.5℃で酵素活性が高く、液体温度45℃で酵素活性が失活し易いのに対し、I型は、液体温度4~45℃の全範囲で酵素活性が低いことが分かる。 According to the results shown in Figures 2A to 2F, when the bacterial cells themselves are added to a liquid sample containing a fluorescently labeled substrate, the fluorescence intensity of types II and IV increases when the enzyme reaction is carried out in a liquid sample adjusted to a pH of 8.0 and a liquid temperature of 4 to 37.5°C, improving the accuracy of genotype discrimination. It can also be seen that types II and IV have high enzyme activity at liquid temperatures of 4 to 37.5°C and are easily inactivated at a liquid temperature of 45°C, whereas type I has low enzyme activity over the entire range of liquid temperatures from 4 to 45°C.

図3Aは、菌体を酵素反応させた液体試料の温度毎の蛍光測定結果を示す図である。
図3Aには、fimA遺伝子の遺伝子型がII型であるPg菌の細胞懸濁液を遠心分離して沈殿物を採取し、この菌体を含む沈殿物を加えた液体試料をpH8.0に調整し、各温度条件で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
FIG. 3A is a diagram showing the results of fluorescence measurement at each temperature of a liquid sample in which bacteria were subjected to an enzymatic reaction.
FIG. 3A shows the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorescence measuring device after centrifuging a cell suspension of Pg bacteria, whose fimA gene genotype is type II, collecting the precipitate, adding this precipitate containing the bacteria, and adjusting the pH of the liquid sample to 8.0 and carrying out an enzymatic reaction under various temperature conditions.

図中の横軸は、酵素反応の開始時から起算される測定時間[分]、縦軸は、所定の単位の蛍光強度を示す。図中の太破線は、液体温度4℃の結果であり、一点鎖線は、液体温度15℃の結果であり、細破線は、液体温度22℃の結果であり、点線は、液体温度30℃の結果であり、太実線は、液体温度37.5℃の結果であり、細実線は、液体温度45℃の結果である。 The horizontal axis in the figure indicates the measurement time [min] calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity in a specified unit. The thick dashed line in the figure indicates the result at a liquid temperature of 4°C, the dashed dotted line indicates the result at a liquid temperature of 15°C, the thin dashed line indicates the result at a liquid temperature of 22°C, the dotted line indicates the result at a liquid temperature of 30°C, the thick solid line indicates the result at a liquid temperature of 37.5°C, and the thin solid line indicates the result at a liquid temperature of 45°C.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。温度毎の液体試料のサンプル数は3である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per temperature was three.

図3Aに示すように、液体試料の温度に応じて、蛍光強度が異なる結果が得られている。各測定時間あたりの蛍光強度値や、初期の蛍光強度の時間変化量は、液体温度45℃と比較して、液体温度4~37.5℃で高い傾向を示している。液体温度37.5℃が特に大きい時間変化量を示しており、液体温度37.5℃付近で最大の酵素活性が得られることが分かる。 As shown in Figure 3A, the fluorescence intensity varied depending on the temperature of the liquid sample. The fluorescence intensity value per measurement time and the amount of change in initial fluorescence intensity over time tended to be higher at liquid temperatures between 4 and 37.5°C compared to a liquid temperature of 45°C. A liquid temperature of 37.5°C showed a particularly large amount of change over time, indicating that maximum enzyme activity was obtained at a liquid temperature of around 37.5°C.

図3Aに示す結果によると、蛍光標識基質を含む液体試料に菌体自体を加える方法では、pH8.0の付近、且つ、液体温度4~37.5℃に調整した液体試料中で酵素反応させた場合、比較的高い蛍光強度が得られるため、蛍光強度の比較に基づく遺伝子型の判別の精度が向上するといえる。 According to the results shown in Figure 3A, when the bacterial cells themselves are added to a liquid sample containing a fluorescently labeled substrate, a relatively high fluorescence intensity is obtained when the enzyme reaction is carried out in a liquid sample adjusted to a pH of around 8.0 and a liquid temperature of 4 to 37.5°C, and this improves the accuracy of genotype discrimination based on comparison of fluorescence intensity.

図3Bは、菌体を酵素反応させた液体試料の菌株毎の蛍光測定結果を示す図である。
図3Bには、菌株の種類が異なる各Pg菌の細胞懸濁液を遠心分離して沈殿物を採取し、この菌体を含む沈殿物を加えた液体試料をpH8.0に調整し、37.5℃で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
FIG. 3B shows the results of fluorescence measurement for each strain of liquid samples in which the bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction.
Figure 3B shows the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorometer after centrifuging cell suspensions of different strains of Pg bacteria to collect the precipitates, adding the precipitates containing the bacterial cells to a liquid sample and adjusting the pH to 8.0 and carrying out an enzymatic reaction at 37.5°C.

図中の横軸は、酵素反応の開始時から起算される測定時間[分]、縦軸は、所定の単位の蛍光強度を示す。図中の長破線は、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である33277株の結果であり、一点鎖線は、II型であるTDC60株の結果であり、短破線は、IV型であるW83株の結果であり、太実線は、II型である275株の結果であり、細実線は、II型である268株の結果である。275株および268株は、歯肉縁下の歯垢から単離された単離株である(Hiroyuki Asano et al., Journal of Periodontology, 2003, Vol. 74, 9, p.1355-1360参照)。 The horizontal axis in the figure indicates the measurement time [min] calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity in a given unit. The long dashed line in the figure indicates the result of the 33277 strain, whose genotype of the fimA gene is type I, the dashed line indicates the result of the TDC60 strain, whose genotype is type II, the short dashed line indicates the result of the W83 strain, whose genotype is type IV, the thick solid line indicates the result of the 275 strain, whose genotype is type II, and the thin solid line indicates the result of the 268 strain, whose genotype is type II. The 275 and 268 strains were isolated from subgingival dental plaque (see Hiroyuki Asano et al., Journal of Periodontology, 2003, Vol. 74, 9, p.1355-1360).

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。菌株毎の液体試料のサンプル数は1である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per strain was one.

図3Bに示すように、fimA遺伝子の遺伝子型に応じて、蛍光強度が異なる結果が得られている。fimA遺伝子の遺伝子型がII型であるTDC60株、275株および268株については、I型である33277株や、IV型であるW83株と比較して、各測定時間あたりの蛍光強度値や蛍光強度の時間変化量が有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 3B, the results show that the fluorescence intensity varies depending on the genotype of the fimA gene. The TDC60, 275, and 268 strains, which have a fimA gene genotype of type II, show significantly greater fluorescence intensity values per measurement time and temporal change in fluorescence intensity than the 33277 strain, which has a type I genotype, and the W83 strain, which has a type IV genotype.

図3Bに示す結果によると、Pg菌が産生する分解酵素の酵素活性は、歯周病の原因菌の遺伝子型毎に異なり、供試物として菌体自体を用いる場合、II型とI型やIV型とでは蛍光強度値や蛍光強度の時間変化量が大きく異なることが分かる。任意の菌株の菌体自体を用いた蛍光測定結果に基づいて、II型をはじめとする遺伝子型の判別を行うことができるといえる。 The results shown in Figure 3B show that the enzymatic activity of the decomposition enzyme produced by Pg bacteria differs depending on the genotype of the bacteria that causes periodontal disease, and when the bacterial cells themselves are used as a test sample, the fluorescence intensity values and the amount of change in fluorescence intensity over time differ greatly between type II and types I and IV. It can be said that it is possible to distinguish genotypes, including type II, based on the results of fluorescence measurements using the bacterial cells themselves of any strain.

図4は、菌体抽出物を酵素反応させた液体試料の蛍光測定結果を示す図である。図4Aは、液体温度4℃で酵素反応させた結果である。図4Bは、液体温度15℃で酵素反応させた結果である。図4Cは、液体温度22℃で酵素反応させた結果である。図4Dは、液体温度30℃で酵素反応させた結果である。図4Eは、液体温度37.5℃で酵素反応させた結果である。図4Fは、液体温度45℃で酵素反応させた結果である。
図4A~図4Fには、Pg菌の細胞懸濁液を遠心分離して上清を採取し、この菌体抽出物である上清を加えた液体試料をpH8.0に調整し、各温度条件で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
Fig. 4 shows the fluorescence measurement results of a liquid sample in which a bacterial extract was subjected to an enzyme reaction. Fig. 4A shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 4°C. Fig. 4B shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 15°C. Fig. 4C shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 22°C. Fig. 4D shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 30°C. Fig. 4E shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 37.5°C. Fig. 4F shows the result of an enzyme reaction at a liquid temperature of 45°C.
Figures 4A to 4F show the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorescence measuring device after centrifuging a Pg cell suspension to collect the supernatant, adding this supernatant, which is an extract of the bacterial cell, to a liquid sample adjusted to pH 8.0 and carrying out an enzymatic reaction under various temperature conditions.

図4A~図4Fの横軸は、酵素反応の開始時から起算される測定時間[分]、縦軸は、所定の単位の蛍光強度を示す。図中の太線は、fimA遺伝子の遺伝子型がI型のPg菌の結果であり、細線は、II型のPg菌の結果であり、破線は、IV型のPg菌の結果である。 The horizontal axis of Figures 4A to 4F indicates the measurement time [min] calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity in a given unit. The thick lines in the figures show the results for Pg bacteria with a fimA gene genotype of type I, the thin lines show the results for Pg bacteria with a genotype of type II, and the dashed lines show the results for Pg bacteria with a genotype of type IV.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。遺伝子型毎の液体試料のサンプル数は3である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per genotype was three.

図4A~図4Fに示すように、fimA遺伝子の遺伝子型毎に、蛍光強度が異なる結果が得られている。蛍光強度の時間変化量に相当する曲線の傾きは、菌体の場合とは反対に、II型よりもIV型が大きく、IV型よりもI型が大きい傾向を示している。液体試料をpH8.0で液体温度15~37.5℃に調整した場合には、液体温度4℃に調整した場合や、液体温度45℃に調整した場合と比較して、I型やIV型の蛍光強度の時間変化量の差異が拡大している。歯周病の原因菌の遺伝子型毎に酵素活性が異なり、酵素活性の温度に対する挙動も異なることが分かる。 As shown in Figures 4A to 4F, the results show that the fluorescence intensity differs for each genotype of the fimA gene. The slope of the curve corresponding to the change in fluorescence intensity over time shows a tendency for type IV to be greater than type II, and type I to be greater than type IV, in contrast to the case of bacterial bodies. When the liquid sample was adjusted to pH 8.0 and the liquid temperature to 15 to 37.5°C, the difference in the change in fluorescence intensity over time for types I and IV was greater compared to when the liquid temperature was adjusted to 4°C or 45°C. It can be seen that enzyme activity differs for each genotype of the bacteria that causes periodontal disease, and that the behavior of enzyme activity with respect to temperature also differs.

図4A~図4Fに示す結果によると、蛍光標識基質を含む液体試料に菌体抽出物を加える方法では、pH8.0付近において、液体温度15~37.5℃に調整した液体試料中で酵素反応させた場合、I型の蛍光強度が高くなり、遺伝子型の判別の精度が向上するといえる。また、I型やIV型は、液体温度15~37.5℃で酵素活性が高く、液体温度4℃や45℃で酵素活性が失活し易いのに対し、II型は、液体温度4~45℃の全範囲で酵素活性が低いことが分かる。 The results shown in Figures 4A to 4F show that when a bacterial extract is added to a liquid sample containing a fluorescently labeled substrate, the fluorescence intensity of type I increases and the accuracy of genotype discrimination improves when the enzyme reaction is carried out in a liquid sample adjusted to a liquid temperature of 15 to 37.5°C at a pH of around 8.0. It is also clear that types I and IV have high enzyme activity at liquid temperatures of 15 to 37.5°C and are easily inactivated at liquid temperatures of 4°C and 45°C, whereas type II has low enzyme activity over the entire range of liquid temperatures from 4 to 45°C.

図5Aは、菌体抽出物を酵素反応させた液体試料の温度毎の蛍光測定結果を示す図である。
図5Aには、fimA遺伝子の遺伝子型がI型であるPg菌の細胞懸濁液を遠心分離して上清を採取し、この菌体抽出物である上清を加えた液体試料をpH8.0に調整し、各温度条件で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
FIG. 5A shows the results of fluorescence measurement at each temperature of a liquid sample in which a bacterial extract was subjected to an enzymatic reaction.
FIG. 5A shows the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorometer after centrifuging a cell suspension of Pg bacteria, whose fimA gene genotype is type I, collecting the supernatant, and adding this supernatant, which is an extract of the bacterial cell, to a liquid sample adjusted to pH 8.0 and allowing an enzyme reaction to occur under various temperature conditions.

図中の横軸は、酵素反応の開始時から起算される測定時間[分]、縦軸は、所定の単位の蛍光強度を示す。図中の太破線は、液体温度4℃の結果であり、一点鎖線は、液体温度15℃の結果であり、細破線は、液体温度22℃の結果であり、点線は、液体温度30℃の結果であり、太実線は、液体温度37.5℃の結果であり、細実線は、液体温度45℃の結果である。 The horizontal axis in the figure indicates the measurement time [min] calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity in a specified unit. The thick dashed line in the figure indicates the result at a liquid temperature of 4°C, the dashed dotted line indicates the result at a liquid temperature of 15°C, the thin dashed line indicates the result at a liquid temperature of 22°C, the dotted line indicates the result at a liquid temperature of 30°C, the thick solid line indicates the result at a liquid temperature of 37.5°C, and the thin solid line indicates the result at a liquid temperature of 45°C.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。温度毎の液体試料のサンプル数は3である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per temperature was three.

図5Aに示すように、液体試料の温度に応じて、蛍光強度が異なる結果が得られている。各測定時間あたりの蛍光強度値や、蛍光強度の時間変化量は、液体温度4℃や45℃と比較して、液体温度15~37.5℃で高い傾向を示している。液体温度22℃や30℃や37.5℃が特に大きい時間変化量を示しており、液体温度22~37.5℃付近で最大の酵素活性が得られることが分かる。 As shown in Figure 5A, the fluorescence intensity varied depending on the temperature of the liquid sample. The fluorescence intensity value per measurement time and the amount of change in fluorescence intensity over time tended to be higher at liquid temperatures of 15 to 37.5°C compared to liquid temperatures of 4°C and 45°C. Liquid temperatures of 22°C, 30°C, and 37.5°C showed particularly large amounts of change over time, indicating that maximum enzyme activity was obtained at liquid temperatures of around 22 to 37.5°C.

図5Aに示す結果によると、蛍光標識基質を含む液体試料に菌体抽出物を加える方法では、pH8.0の付近、且つ、液体温度15~37.5℃に調整した液体試料中で酵素反応させた場合、比較的高い蛍光強度が得られるため、蛍光強度の比較に基づく遺伝子型の判別の精度が向上するといえる。 According to the results shown in Figure 5A, when the enzyme reaction is carried out in a liquid sample adjusted to a pH of around 8.0 and a liquid temperature of 15 to 37.5°C, a relatively high fluorescence intensity is obtained in the method of adding a bacterial extract to a liquid sample containing a fluorescently labeled substrate, and it can be said that the accuracy of genotype discrimination based on comparison of fluorescence intensity is improved.

図5Bは、菌体抽出物を酵素反応させた液体試料の菌株毎の蛍光測定結果を示す図である。
図5Bには、菌株の種類が異なる各Pg菌の細胞懸濁液を遠心分離して上清を採取し、この菌体抽出物である上清を加えた液体試料をpH8.0に調整し、37.5℃で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
FIG. 5B shows the results of fluorescence measurement for each strain of liquid samples obtained by enzymatically reacting bacterial extracts.
FIG. 5B shows the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorometer after adding the supernatant, which is a bacterial cell extract, to a liquid sample that was adjusted to pH 8.0 and subjected to an enzymatic reaction at 37.5°C after centrifuging cell suspensions of different Pg strains.

図中の横軸は、酵素反応の開始時から起算される測定時間[分]、縦軸は、所定の単位の蛍光強度を示す。図中の長破線は、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である33277株の結果であり、一点鎖線は、II型であるTDC60株の結果であり、短破線は、IV型であるW83株の結果であり、太実線は、II型である275株の結果であり、細実線は、II型である268株の結果である。 The horizontal axis in the figure indicates the measurement time [min] calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity in a specified unit. The long dashed line in the figure indicates the result for strain 33277, whose fimA gene genotype is type I, the dashed line indicates the result for strain TDC60, whose genotype is type II, the short dashed line indicates the result for strain W83, whose genotype is type IV, the thick solid line indicates the result for strain 275, whose genotype is type II, and the thin solid line indicates the result for strain 268, whose genotype is type II.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。菌株毎の液体試料のサンプル数は1である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per strain was one.

図5Bに示すように、fimA遺伝子の遺伝子型に応じて、蛍光強度が異なる結果が得られている。fimA遺伝子の遺伝子型がI型である33277株や、IV型であるW83株については、II型であるTDC60株、275株および268株と比較して、各測定時間あたりの蛍光強度値や蛍光強度の時間変化量が有意に大きい値を示している。また、I型である33277株は、IV型であるW83株と比較して、蛍光強度値や蛍光強度の時間変化量が大きい値を示している。 As shown in Figure 5B, the results show that the fluorescence intensity varies depending on the genotype of the fimA gene. The 33277 strain, whose fimA gene genotype is type I, and the W83 strain, whose fimA gene genotype is type IV, show significantly larger fluorescence intensity values per measurement time and changes in fluorescence intensity over time than the TDC60, 275, and 268 strains, whose fimA gene genotypes are type II. Furthermore, the 33277 strain, which is type I, shows larger fluorescence intensity values and changes in fluorescence intensity over time than the W83 strain, which is type IV.

図5Bに示す結果によると、Pg菌が産生する分解酵素の酵素活性は、歯周病の原因菌の遺伝子型毎に異なり、供試物として菌体抽出物を用いる場合、I型とII型やIV型とでは蛍光強度値や蛍光強度の時間変化量が大きく異なることが分かる。任意の菌株の菌体抽出物を用いた蛍光測定結果に基づいて、I型をはじめとする遺伝子型の判別を行うことができるといえる。 The results shown in Figure 5B show that the enzymatic activity of the degradative enzyme produced by Pg bacteria differs depending on the genotype of the bacteria that causes periodontal disease, and when bacterial cell extracts are used as samples, it can be seen that the fluorescence intensity values and the amount of change in fluorescence intensity over time differ significantly between types I, II, and IV. It can be said that it is possible to distinguish genotypes, including type I, based on the results of fluorescence measurement using bacterial cell extracts of any strain.

図6は、菌体をpHを変えて酵素反応させた液体試料の蛍光測定結果を示す図である。図6Aは、4℃で酵素反応させた結果である。図6Bは、15℃で酵素反応させた結果である。図6Cは、22℃で酵素反応させた結果である。図6Dは、30℃で酵素反応させた結果である。図6Eは、37.5℃でpHを変えて酵素反応させた結果である。図6Fは、45℃で酵素反応させた結果である。
図6A~図6Fには、各遺伝子型のPg菌の細胞懸濁液を遠心分離して沈殿物を採取し、この菌体を含む沈殿物を加えた液体試料を各pH条件に調整し、各温度条件で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
Fig. 6 shows the fluorescence measurement results of a liquid sample in which bacterial cells were subjected to an enzymatic reaction with different pH values. Fig. 6A shows the results of an enzymatic reaction at 4°C. Fig. 6B shows the results of an enzymatic reaction at 15°C. Fig. 6C shows the results of an enzymatic reaction at 22°C. Fig. 6D shows the results of an enzymatic reaction at 30°C. Fig. 6E shows the results of an enzymatic reaction at 37.5°C with different pH values. Fig. 6F shows the results of an enzymatic reaction at 45°C.
Figures 6A to 6F show the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorescence measuring device after centrifuging cell suspensions of Pg bacteria of each genotype, collecting the precipitate, adding the precipitate containing the bacteria to liquid samples, and adjusting the pH to various conditions and carrying out an enzymatic reaction under various temperature conditions.

図6A~図6Fの横軸は、液体試料の温度[℃]、縦軸は、蛍光強度の1分間あたりの時間変化量を示す。蛍光強度の時間変化量は、酵素反応の開始後に蛍光測定を行い、その結果を1分間あたりの変化量に換算したものである。図中の●のプロットは、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である33277株の結果であり、■のプロットは、II型であるTDC60株の結果であり、▲のプロットは、IV型であるW83株の結果である。 The horizontal axis in Figures 6A to 6F indicates the temperature of the liquid sample [°C], and the vertical axis indicates the amount of change in fluorescence intensity per minute. The amount of change in fluorescence intensity over time was measured after the start of the enzyme reaction and converted into the amount of change per minute. The plots marked with ● in the figures show the results for the 33277 strain, whose fimA gene genotype is type I, the plots marked with ■ show the results for the TDC60 strain, whose genotype is type II, and the plots marked with ▲ show the results for the W83 strain, whose genotype is type IV.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。株毎の液体試料のサンプル数は3である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per strain was three.

図6Aに示すように、液体温度4℃の場合、pH7.0やpH7.5において、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.8~8.5では、II型およびIV型の時間変化量値が、I型よりも有意に大きい値を示している。特に、pH7.8~8.0では、II型の時間変化量値が、I型だけでなく、IV型よりも有意に大きくなっている。 As shown in Figure 6A, when the liquid temperature is 4°C, the time change values for each genotype are similar at pH 7.0 and pH 7.5. On the other hand, at pH 7.8 to 8.5, the time change values for types II and IV are significantly greater than type I. In particular, at pH 7.8 to 8.0, the time change value for type II is significantly greater than not only type I but also type IV.

図6Bに示すように、液体温度15℃の場合、pH7.0~8.5において、II型およびIV型の時間変化量値が、I型よりも有意に大きい値を示している。pH7.0~7.8では、II型の時間変化量値が、IV型よりもやや大きいが、時間変化量値の大きな差はない。一方、pH8.0~8.5では、II型の時間変化量値が、I型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 6B, when the liquid temperature is 15°C, at pH 7.0 to 8.5, the time change values of types II and IV are significantly greater than type I. At pH 7.0 to 7.8, the time change value of type II is slightly greater than type IV, but there is no significant difference in the time change values. On the other hand, at pH 8.0 to 8.5, the time change value of type II is significantly greater than not only type I but also type IV.

図6Cに示すように、液体温度22℃の場合、pH7.5において、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.0やpH7.8~8.5では、II型およびIV型の時間変化量値が、I型よりも有意に大きい値を示している。特に、pH8.0~8.5では、II型の時間変化量値が、I型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 6C, when the liquid temperature is 22°C, at pH 7.5, the time change values for each genotype are similar. On the other hand, at pH 7.0 and pH 7.8 to 8.5, the time change values for types II and IV are significantly greater than type I. In particular, at pH 8.0 to 8.5, the time change value for type II is significantly greater than not only type I but also type IV.

図6Dに示すように、液体温度30℃の場合、I型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では大幅に低下している。pH7.0では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.5~8.5では、II型およびIV型の時間変化量値が、I型よりも有意に大きい値を示している。また、pH7.5~8.5では、II型の時間変化量値が、I型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 6D, when the liquid temperature is 30°C, the time change value of type I gradually increases from pH 7.0 to 8.0, but drops significantly at pH 8.5. At pH 7.0, the time change values for each genotype are similar. On the other hand, at pH 7.5 to 8.5, the time change values of types II and IV are significantly greater than type I. Furthermore, at pH 7.5 to 8.5, the time change value of type II is significantly greater than not only type I but also type IV.

図6Eに示すように、液体温度37.5℃の場合、I型やIV型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では大幅に低下している。pH7.5では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.0やpH7.8~8.5では、II型およびIV型の時間変化量値が、I型よりも有意に大きい値を示している。特に、pH7.8~8.5では、II型の時間変化量値が、I型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 6E, when the liquid temperature is 37.5°C, the time change values of types I and IV gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but drop significantly at pH 8.5. At pH 7.5, the time change values for each genotype are similar to each other. On the other hand, at pH 7.0 and pH 7.8 to 8.5, the time change values of types II and IV are significantly greater than type I. In particular, at pH 7.8 to 8.5, the time change value of type II is significantly greater than not only type I but also type IV.

図6Fに示すように、液体温度45℃の場合、pH7.5やpH8.5において、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.0やpH7.8~8.0では、II型およびIV型の時間変化量値が、I型よりも有意に大きい値を示している。特に、pH7.8では、II型の時間変化量値が、I型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 6F, when the liquid temperature is 45°C, the time change values for each genotype are similar at pH 7.5 and pH 8.5. On the other hand, at pH 7.0 and pH 7.8-8.0, the time change values for types II and IV are significantly greater than type I. In particular, at pH 7.8, the time change value for type II is significantly greater than not only type I but also type IV.

図6A~図6Fに示す結果によると、酵素を内包する菌体については、pH7.0付近以上pH8.5以下に調整し、且つ、4~45℃に調整した液体試料中で酵素反応させた場合、II型の蛍光強度がI型やIV型よりも高くなり、IV型の蛍光強度がI型よりも高くなる傾向があるため、蛍光測定結果に基づいて、II型とI型やIV型との判別や、IV型とI型やII型との判別が可能になるといえる。また、38~45℃よりも低い温度域と、38~45℃よりも高い温度域とでは、遺伝子型毎の酵素活性の挙動が大きく異なることが分かる。 According to the results shown in Figures 6A to 6F, when enzyme-encapsulating bacteria are subjected to an enzymatic reaction in a liquid sample adjusted to a pH of around 7.0 or higher and a pH of 8.5 or lower, and adjusted to 4 to 45°C, the fluorescence intensity of type II tends to be higher than that of types I and IV, and the fluorescence intensity of type IV tends to be higher than that of type I. Therefore, it can be said that it is possible to distinguish between types II and I or IV, and between type IV and types I or II, based on the fluorescence measurement results. It can also be seen that the behavior of enzyme activity for each genotype differs greatly between temperature ranges lower than 38 to 45°C and temperature ranges higher than 38 to 45°C.

図7は、菌体抽出物をpHを変えて酵素反応させた液体試料の蛍光測定結果を示す図である。図7Aは、4℃で酵素反応させた結果である。図7Bは、15℃で酵素反応させた結果である。図7Cは、22℃で酵素反応させた結果である。図7Dは、30℃で酵素反応させた結果である。図7Eは、37.5℃で酵素反応させた結果である。図7Fは、45℃で酵素反応させた結果である。
図7A~図7Fには、各遺伝子型のPg菌の細胞懸濁液を遠心分離して上清を採取し、この菌体抽出物である上清を加えた液体試料を各pH条件に調整し、各温度条件で酵素反応させた後に、蛍光測定装置を使用して蛍光強度を測定した結果を示している。
Fig. 7 shows the fluorescence measurement results of liquid samples in which bacterial cell extracts were subjected to an enzymatic reaction at different pH levels. Fig. 7A shows the results of the enzymatic reaction at 4°C. Fig. 7B shows the results of the enzymatic reaction at 15°C. Fig. 7C shows the results of the enzymatic reaction at 22°C. Fig. 7D shows the results of the enzymatic reaction at 30°C. Fig. 7E shows the results of the enzymatic reaction at 37.5°C. Fig. 7F shows the results of the enzymatic reaction at 45°C.
Figures 7A to 7F show the results of measuring the fluorescence intensity using a fluorescence measuring device after centrifuging a cell suspension of Pg bacteria of each genotype, collecting the supernatant, and adding this supernatant, which is an extract of the bacterial cell, to liquid samples adjusted to various pH conditions and carrying out an enzymatic reaction under various temperature conditions.

図7A~図7Fの横軸は、液体試料の温度[℃]、縦軸は、蛍光強度の1分間あたりの時間変化量を示す。蛍光強度の時間変化量は、酵素反応の開始後に蛍光測定を行い、その結果を1分間あたりの変化量に換算したものである。図中の●のプロットは、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である33277株の結果であり、■のプロットは、II型であるTDC60株の結果であり、▲のプロットは、IV型であるW83株の結果である。 The horizontal axis in Figures 7A to 7F indicates the temperature of the liquid sample [°C], and the vertical axis indicates the amount of change in fluorescence intensity per minute. The amount of change in fluorescence intensity over time was measured after the start of the enzyme reaction and converted into the amount of change per minute. The plots marked with ● in the figures show the results for the 33277 strain, whose fimA gene genotype is type I, the plots marked with ■ show the results for the TDC60 strain, whose genotype is type II, and the plots marked with ▲ show the results for the W83 strain, whose genotype is type IV.

蛍光標識基質としては、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)を用いている。株毎の液体試料のサンプル数は3である。 The fluorescently labeled substrate used was isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA). The number of liquid samples per strain was three.

図7Aに示すように、液体温度4℃の場合、I型やIV型やII型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では低下している。pH8.0では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.0~7.8やpH8.5では、I型およびIV型の時間変化量値が、II型よりも有意に大きい値を示している。また、pH7.0では、I型の時間変化量値が、II型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 7A, when the liquid temperature is 4°C, the time change values of types I, IV, and II gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but decrease at pH 8.5. At pH 8.0, the time change values for each genotype are approximately the same. On the other hand, at pH 7.0 to 7.8 and pH 8.5, the time change values of types I and IV are significantly greater than type II. Furthermore, at pH 7.0, the time change value of type I is significantly greater than not only type II but also type IV.

図7Bに示すように、液体温度15℃の場合、I型やIV型やII型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では大きく低下している。I型の時間変化量値は、pH8.0で顕著に大きい値を示している。pH7.0~7.8では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH8.0~8.5では、I型の時間変化量値が、IV型やII型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 7B, when the liquid temperature is 15°C, the time change values of types I, IV, and II gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but drop significantly at pH 8.5. The time change value of type I is significantly larger at pH 8.0. At pH 7.0 to 7.8, the time change values of each genotype are approximately the same. On the other hand, at pH 8.0 to 8.5, the time change value of type I is significantly larger than types IV and II.

図7Cに示すように、液体温度22℃の場合、I型やIV型やII型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では大幅に低下している。I型の時間変化量値は、pH8.0で顕著に大きい値を示している。pH7.0~7.5では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.8~8.5では、I型の時間変化量値が、IV型やII型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 7C, when the liquid temperature is 22°C, the time change values of types I, IV, and II gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but drop significantly at pH 8.5. The time change value of type I is significantly larger at pH 8.0. At pH 7.0 to 7.5, the time change values of each genotype are approximately the same. On the other hand, at pH 7.8 to 8.5, the time change value of type I is significantly larger than types IV and II.

図7Dに示すように、液体温度30℃の場合、I型やIV型やII型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では大幅に低下している。I型の時間変化量値は、pH7.8~8.0で顕著に大きい値を示している。pH7.0~8.5では、I型およびIV型の時間変化量値が、II型よりも有意に大きい値を示している。また、pH7.5やpH8.0では、I型の時間変化量値が、II型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 7D, when the liquid temperature is 30°C, the time change values of types I, IV, and II gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but drop significantly at pH 8.5. The time change value of type I is significantly larger at pH 7.8 to 8.0. At pH 7.0 to 8.5, the time change values of types I and IV are significantly larger than type II. Furthermore, at pH 7.5 and pH 8.0, the time change value of type I is significantly larger than not only type II but also type IV.

図7Eに示すように、液体温度37.5℃の場合、I型やIV型やII型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では大幅に低下している。I型の時間変化量値は、pH8.0で顕著に大きい値を示している。pH7.0では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.5~8.5では、I型の時間変化量値が、IV型やII型よりも有意に大きい値を示している。また、pH7.8~8.0では、I型の時間変化量値が、II型だけでなく、IV型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 7E, when the liquid temperature is 37.5°C, the time change values of types I, IV, and II gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but drop significantly at pH 8.5. The time change value of type I is significantly larger at pH 8.0. At pH 7.0, the time change values of each genotype are approximately the same. On the other hand, at pH 7.5 to 8.5, the time change value of type I is significantly larger than types IV and II. Furthermore, at pH 7.8 to 8.0, the time change value of type I is significantly larger than not only type II but also type IV.

図7Fに示すように、液体温度45℃の場合、IV型やII型の時間変化量値は、pH7.0~8.0にかけて次第に大きくなっているが、pH8.5では低下している。pH8.0では、遺伝子型毎の時間変化量値が、互いに同程度の値を示している。一方、pH7.0~7.8やpH8.5では、I型の時間変化量値が、IV型やII型よりも有意に大きい値を示している。 As shown in Figure 7F, when the liquid temperature is 45°C, the time change values of types IV and II gradually increase from pH 7.0 to 8.0, but decrease at pH 8.5. At pH 8.0, the time change values for each genotype are approximately the same. On the other hand, at pH 7.0 to 7.8 and pH 8.5, the time change value of type I is significantly greater than that of types IV and II.

図7A~図7Fに示す結果によると、酵素が産生された菌体抽出物については、pH7.0以上pH8.5未満に調整し、且つ、15℃を超え45℃未満に調整した液体試料中で酵素反応させた場合、I型の蛍光強度がIV型やII型よりも高くなり、IV型の蛍光強度がII型よりも高くなる傾向があるため、蛍光測定結果に基づいて、I型とIV型やII型との判別や、IV型とI型やII型との判別が可能になるといえる。また、4~15℃よりも低い温度域や、38~45℃よりも高い温度域と、4~15℃よりも高く、且つ、38~45℃よりも低い温度域とでは、遺伝子型毎の酵素活性の挙動が大きく異なることが分かる。 According to the results shown in Figures 7A to 7F, when the enzyme-producing bacterial extract is subjected to an enzymatic reaction in a liquid sample adjusted to pH 7.0 or higher but lower than pH 8.5 and adjusted to a temperature between 15°C and 45°C, the fluorescence intensity of type I tends to be higher than that of types IV and II, and the fluorescence intensity of type IV tends to be higher than that of type II. Therefore, it can be said that it is possible to distinguish between types I and IV or II, and between type IV and types I and II, based on the fluorescence measurement results. It can also be seen that the behavior of the enzyme activity for each genotype differs greatly between temperature ranges lower than 4 to 15°C and higher than 38 to 45°C, and temperature ranges higher than 4 to 15°C and lower than 38 to 45°C.

図8は、歯周病の原因菌の遺伝子型を菌体を用いて判別する原理について説明する図である。
図8の横軸は、酵素反応の開始時から起算される時間、縦軸は、蛍光強度を示す。図中の一点鎖線は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体(供試物)を含む液体試料の蛍光測定結果の具体例を示している。
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of determining the genotype of bacteria causing periodontal disease using bacterial cells.
8, the horizontal axis indicates the time calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity. The dashed line in the figure indicates a specific example of the fluorescence measurement result of a liquid sample containing bacteria (specimen) of a periodontal disease causative bacterium of unknown genotype.

また、図中の太実線は、遺伝子型がI型のPg菌によって得られる蛍光測定結果の具体例、細実線は、遺伝子型がII型のPg菌によって得られる蛍光測定結果の具体例、破線は、遺伝子型がIV型のPg菌によって得られる蛍光測定結果の具体例を示す。このような蛍光測定結果は、液体試料の温度が38~45℃よりも低い温度域である場合に得られる。38~45℃よりも高い温度域では、II型やIV型の蛍光測定結果がI型の蛍光測定結果に近似した曲線となる。 The thick solid line in the figure shows a specific example of the fluorescence measurement results obtained with Pg bacteria of genotype I, the thin solid line shows a specific example of the fluorescence measurement results obtained with Pg bacteria of genotype II, and the dashed line shows a specific example of the fluorescence measurement results obtained with Pg bacteria of genotype IV. Such fluorescence measurement results are obtained when the temperature of the liquid sample is in the temperature range below 38-45°C. In the temperature range above 38-45°C, the fluorescence measurement results of types II and IV form curves that approximate the fluorescence measurement results of type I.

図8に示すように、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料を蛍光測定すると、歯周病の原因菌の酵素活性や、酵素の細胞外産生能力、分泌能力等が遺伝子型によって異なる場合、液体試料の温度やpHに応じて、遺伝子型毎に異なる蛍光強度が検出される。蛍光測定に際しては、菌量、酵素量、反応時間、測定誤差等によるバラつきを生じるため、多数の蛍光測定を行うと、図中の網掛け領域で示すように、或る範囲に分布する蛍光測定結果が得られる。遺伝子型が既知である多数の液体試料について蛍光測定を行い、その結果を回帰分析等すると、図中に曲線(I型線、II型線、IV型線)で示すように、遺伝子型毎の測定値群についての代表値を得ることができる。 As shown in Figure 8, when a liquid sample containing bacteria of a known genotype that causes periodontal disease is subjected to fluorescence measurement, if the enzyme activity of the bacteria that causes periodontal disease and their extracellular production and secretion capabilities vary depending on the genotype, different fluorescence intensities are detected for each genotype depending on the temperature and pH of the liquid sample. When performing fluorescence measurement, variations occur due to the amount of bacteria, amount of enzyme, reaction time, measurement error, etc., so when multiple fluorescence measurements are performed, fluorescence measurement results that are distributed over a certain range are obtained, as shown by the shaded area in the figure. When fluorescence measurements are performed on multiple liquid samples of known genotypes and the results are subjected to regression analysis, etc., a representative value for the measurement value group for each genotype can be obtained, as shown by the curves (type I line, type II line, type IV line) in the figure.

一方、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料を蛍光測定すると、図中に一点鎖線で示すように、いずれかの遺伝子型の代表値の曲線(I型線、II型線、IV型線)に近接した測定結果が得られる。図8においては、II型線に近接した測定結果を示している。被験者から採取した供試物は、いずれかの遺伝子型が優勢な状態であり、酵素活性や、酵素の細胞外産生能力、分泌能力の程度が、いずれかの遺伝子型のものと類似しているため、このような測定結果が得られる。 On the other hand, when a liquid sample containing bacteria of a periodontal disease causative bacterium of unknown genotype is subjected to fluorescence measurement, the measurement result obtained is close to the representative curve of one of the genotypes (type I line, type II line, type IV line), as shown by the dashed dotted line in the figure. Figure 8 shows a measurement result close to the type II line. Such a measurement result is obtained because the specimen collected from the subject is in a state in which one of the genotypes is dominant, and the enzyme activity and the degree of extracellular production and secretion ability of the enzyme are similar to those of one of the genotypes.

したがって、酵素反応の開始後に所定の反応時間が経過したとき(例えば、時間T)に、液体試料の蛍光強度を測定し、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の蛍光強度値(例えば、蛍光強度I)と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の蛍光強度値(例えば、蛍光強度I,Iや、図中の網掛け領域の境界線)とを、同じ反応時間あたりで比較すると、供試物の遺伝子型を判別することができる。 Therefore, when a predetermined reaction time has elapsed after the start of the enzyme reaction (e.g., time T1 ), the fluorescence intensity of the liquid sample is measured, and the fluorescence intensity value (e.g., fluorescence intensity I0 ) of a liquid sample containing bacteria of the causative bacteria of periodontal disease whose genotype is unknown is compared with the fluorescence intensity value (e.g., fluorescence intensity I2 , I4 , or the boundary line of the shaded area in the figure) of a liquid sample containing bacteria of the causative bacteria of periodontal disease whose genotype is known, per the same reaction time, so that the genotype of the test sample can be determined.

このような判別法の場合、遺伝子型が未知である供試物を含む試験区と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌の菌体を含む対照区との比較を行う際に、酵素反応の反応条件や蛍光測定の測定系を一致させる必要があるが、単純な蛍光強度値の比較によって遺伝子型を判別することができる。 In this type of discrimination method, when comparing a test area containing a test material with an unknown genotype with a control area containing bacteria that cause periodontal disease with a known genotype, it is necessary to match the reaction conditions for the enzyme reaction and the measurement system for fluorescence measurement, but the genotype can be discriminated by simply comparing the fluorescence intensity values.

或いは、酵素反応の開始後に所定の時間間隔毎に経時的(例えば、時間T付近の微小区間)に液体試料の蛍光強度を測定し、蛍光強度の時間微分である時間的変化量(傾き)を求め、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の蛍光強度の時間的変化量(例えば、T-Iの交点における接線の傾き)と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の蛍光強度の時間的変化量(例えば、T-Iの交点における接線の傾き,T-Iの交点における接線の傾きや、図中の網掛け領域の境界線の接線の傾き)とを比較すると、供試物の遺伝子型を判別することができる。 Alternatively, the fluorescence intensity of the liquid sample can be measured over time at predetermined time intervals (e.g., in a small section around time T1 ) after the start of the enzyme reaction, and the time change (slope), which is the time derivative of the fluorescence intensity, can be calculated. By comparing the time change in fluorescence intensity of a liquid sample containing bacteria that cause periodontal disease and whose genotype is unknown (e.g., the slope of the tangent at the intersection of T1 - I0 ) with the time change in fluorescence intensity of a liquid sample containing bacteria that cause periodontal disease and whose genotype is known (e.g., the slope of the tangent at the intersection of T1 - I2 , the slope of the tangent at the intersection of T1 - I4 , or the slope of the tangent to the boundary line of the shaded area in the figure), the genotype of the test sample can be determined.

このような判別法の場合、時間的変化量(傾き)の計算が必要になるが、酵素反応の反応時間を必ずしも一致させる必要がなく、また、蛍光測定の結果が測定系統誤差を生じ難くなるため、正確な比較を行うことができる。なお、蛍光強度の時間的変化量は、同じ反応時間あたりで比較することもできるし、酵素反応中の最大値同士で比較することもできる。 In this type of discrimination method, calculation of the amount of change over time (slope) is required, but the reaction time of the enzyme reaction does not necessarily need to be the same, and the results of the fluorescence measurement are less likely to have systematic measurement errors, making it possible to make accurate comparisons. The amount of change over time in fluorescence intensity can be compared for the same reaction time, or the maximum values during the enzyme reaction can be compared.

図9は、歯周病の原因菌の遺伝子型を菌体抽出物を用いて判別する原理について説明する図である。
図9の横軸は、酵素反応の開始時から起算される時間、縦軸は、蛍光強度を示す。図中の一点鎖線は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物(供試物)を含む液体試料の蛍光測定結果の具体例を示している。
FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of determining the genotype of bacteria causing periodontal disease using bacterial cell extracts.
9, the horizontal axis indicates the time calculated from the start of the enzyme reaction, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity. The dashed line in the figure indicates a specific example of the fluorescence measurement result of a liquid sample containing a bacterial extract (specimen) extracted from a causative bacterium of periodontal disease whose genotype is unknown.

また、図中の太実線は、遺伝子型がII型のPg菌によって得られる蛍光測定結果の具体例、細実線は、遺伝子型がI型のPg菌によって得られる蛍光測定結果の具体例、破線は、遺伝子型がIV型のPg菌によって得られる蛍光測定結果の具体例を示す。このような蛍光測定結果は、液体試料の温度が4~15℃よりも高く、且つ、38~45℃よりも低い温度域である場合に得られる。4~15℃よりも低い温度域や、38~45℃よりも高い温度域では、I型やIV型の蛍光測定結果がII型の蛍光測定結果に近似した曲線となる。 In addition, the thick solid line in the figure shows a specific example of the fluorescence measurement results obtained with Pg bacteria of genotype II, the thin solid line shows a specific example of the fluorescence measurement results obtained with Pg bacteria of genotype I, and the dashed line shows a specific example of the fluorescence measurement results obtained with Pg bacteria of genotype IV. Such fluorescence measurement results are obtained when the temperature of the liquid sample is in the temperature range higher than 4 to 15°C and lower than 38 to 45°C. In the temperature range lower than 4 to 15°C and higher than 38 to 45°C, the fluorescence measurement results of types I and IV form curves that approximate the fluorescence measurement results of type II.

図9に示すように、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物を含む液体試料を蛍光測定すると、歯周病の原因菌の酵素活性が遺伝子型によって異なる場合、菌体を用いる場合(図8参照)と同様に、液体試料の温度やpHに応じて、遺伝子型毎に異なる蛍光強度が検出される。但し、菌体抽出物を用いる場合、酵素の細胞外産生能力、分泌能力等の影響は小さくなるため、遺伝子型毎の蛍光強度の測定値は、菌体を用いる場合とは異なる傾向を示す。 As shown in Figure 9, when fluorescence measurements are performed on a liquid sample containing a bacterial cell extract extracted from a causative bacterium of periodontal disease with a known genotype, if the enzyme activity of the causative bacterium of periodontal disease differs depending on the genotype, different fluorescence intensities are detected for each genotype depending on the temperature and pH of the liquid sample, just as when bacterial cells are used (see Figure 8). However, when bacterial cell extracts are used, the influence of the enzyme's extracellular production and secretion capabilities is reduced, so the measured values of fluorescence intensity for each genotype tend to differ from those when bacterial cells are used.

一方、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物を含む液体試料を蛍光測定すると、図中に一点鎖線で示すように、いずれかの遺伝子型の代表値の曲線(I型線、II型線、IV型線)に近接した測定結果が得られる。菌体抽出物を用いる場合、菌体を用いる場合に対してI型の蛍光強度とII型の蛍光強度が逆の関係になるため、蛍光強度の測定値が小さいほどII型の曲線に近接し、蛍光強度の測定値が大きいほどI型の曲線に近接することになる。 On the other hand, when fluorescence measurements are performed on a liquid sample containing a bacterial cell extract extracted from a causative bacterium of periodontal disease whose genotype is unknown, the measurement results obtained are close to the representative curves of one of the genotypes (type I line, type II line, type IV line), as shown by the dashed dotted lines in the figure. When a bacterial cell extract is used, the fluorescence intensity of type I and type II have an inverse relationship compared to when bacteria are used, so the smaller the measured fluorescence intensity value, the closer it is to the type II curve, and the greater the measured fluorescence intensity value, the closer it is to the type I curve.

したがって、菌体抽出物を用いる場合、菌体を用いる場合(図8参照)と同様に、酵素反応の開始後に所定の反応時間が経過したとき(例えば、時間T)に、液体試料の蛍光強度を測定し、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度値(例えば、蛍光強度I)と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度値(例えば、蛍光強度I,Iや、図中の網掛け領域の境界線)とを、同じ反応時間あたりで比較すると、供試物の遺伝子型を判別することができる。 Therefore, when a bacterial cell extract is used, as in the case of using bacterial cells (see Figure 8), the fluorescence intensity of the liquid sample is measured when a predetermined reaction time has elapsed after the start of the enzyme reaction (e.g., time T1 ), and the fluorescence intensity value (e.g., fluorescence intensity I0 ) of a liquid sample containing a bacterial cell extract extracted from a causative bacterium of periodontal disease whose genotype is unknown is compared with the fluorescence intensity value (e.g., fluorescence intensity I2 , I4 , or the boundary line of the shaded area in the figure) of a liquid sample containing a bacterial cell extract extracted from a causative bacterium of periodontal disease whose genotype is known, per the same reaction time, thereby making it possible to determine the genotype of the test sample.

また、酵素反応の開始後に所定の時間間隔毎に経時的(例えば、時間T付近の微小区間)に液体試料の蛍光強度を測定し、蛍光強度の時間微分である時間的変化量(傾き)を求め、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度の時間的変化量(例えば、T-Iの交点における接線の傾き)と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌から抽出された菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度の時間的変化量(例えば、T-Iの交点における接線の傾き,T-Iの交点における接線の傾きや、図中の網掛け領域の境界線の接線の傾き)とを比較すると、供試物の遺伝子型を判別することができる。 In addition, the fluorescence intensity of the liquid sample is measured over time at predetermined time intervals (e.g., in a small section near time T1 ) after the start of the enzyme reaction, and the time change (slope), which is the time derivative of the fluorescence intensity, is calculated. By comparing the time change in the fluorescence intensity of a liquid sample containing a bacterial cell extract extracted from a causative bacterium of periodontal disease of unknown genotype (e.g., the slope of the tangent at the intersection of T1 - I0 ) with the time change in the fluorescence intensity of a liquid sample containing a bacterial cell extract extracted from a causative bacterium of periodontal disease of known genotype (e.g., the slope of the tangent at the intersection of T1 - I2 , the slope of the tangent at the intersection of T1 - I4 , or the slope of the tangent at the boundary line of the shaded area in the figure), the genotype of the test sample can be determined.

例えば、遺伝子型判別工程S30における遺伝子型の判別は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)を含む液体試料によって構成される試験区の液体試料と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物を含む液体試料によって構成される対照区の液体試料と、を調製し、互いに同じ液体温度に調整して酵素反応させた後に、試験区の液体試料の蛍光測定結果と、対照区の液体試料の蛍光測定結果と、を互いに比較する方法によって行うことができる。なお、試験区の液体試料と対照区の液体試料とは、pH、歯周病の原因菌や菌体抽出物の供試量、蛍光標識基質の濃度等を互いに実質的に同じ条件に調整して酵素反応させる。 For example, the genotype determination in the genotype determination step S30 can be performed by preparing a liquid sample in a test area consisting of a liquid sample containing a causative bacterium of periodontal disease of unknown genotype or a bacterial cell extract (test material), and a liquid sample in a control area consisting of a causative bacterium of periodontal disease of known genotype or a liquid sample containing a bacterial cell extract, adjusting the liquid temperatures to the same for both and allowing the enzyme reaction to occur, and then comparing the fluorescence measurement results of the liquid sample in the test area and the fluorescence measurement results of the liquid sample in the control area. The liquid sample in the test area and the liquid sample in the control area are adjusted to substantially the same conditions for the pH, the amount of causative bacterium of periodontal disease or the test material, the concentration of the fluorescently labeled substrate, etc., and allowed to react with the enzyme.

対照区は、1以上の任意の個数の液体試料で構成することができるが、多数の液体試料によって構成することが好ましい。対照区は、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や、その菌体抽出物を含む液体試料と共に、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌や、その菌体抽出物を含む液体試料を含んでもよい。但し、対照区は、遺伝子型を確実に判別する観点からは、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や、その菌体抽出物を含む液体試料のみで構成されることが好ましい。 The control area can be composed of any number of liquid samples, one or more, but is preferably composed of a large number of liquid samples. The control area may contain periodontal disease causative bacteria of known genotypes or liquid samples containing their bacterial cell extracts, as well as periodontal disease causative bacteria of unknown genotypes or liquid samples containing their bacterial cell extracts. However, from the viewpoint of reliably distinguishing the genotype, it is preferable that the control area is composed only of periodontal disease causative bacteria of known genotypes or liquid samples containing their bacterial cell extracts.

対照区は、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や、その菌体抽出物として、一種の遺伝子型の菌体や、その菌体抽出物を含んでもよいし、複数種の遺伝子型の菌体や、その菌体抽出物を含んでもよい。例えば、対照区がI型のみを含む場合、供試菌がI型か否か、判別することができる。対照区がI~V型を含む場合、供試物がいずれの遺伝子型か、判別することができる。 The control area may contain bacteria that cause periodontal disease and have a known genotype, or a bacterial cell extract thereof, of one genotype or a bacterial cell extract thereof, or may contain bacteria of multiple genotypes or a bacterial cell extract thereof. For example, if the control area contains only type I, it is possible to determine whether the test bacteria is type I or not. If the control area contains types I to V, it is possible to determine which genotype the test substance is.

対照区は、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や、その菌体抽出物として、蛍光測定法による遺伝子型の判別を事前に行った菌株の菌体や、その菌体抽出物、分譲等によって一般的に取得可能な寄託株・単離株の菌体や、その菌体抽出物等を用いて用意することができる。 Controls can be prepared using bacteria causing periodontal disease with known genotypes, or their cell extracts, such as bacteria from strains whose genotypes have been determined in advance by fluorescence measurement, or their cell extracts, or bacteria from deposited or isolated strains that are generally available through distribution, etc.

寄託株・単離株の具体例としては、fimA遺伝子がI型であるATCC_33277株、ATCC_BAA-1703(FDC381)株、II型であるJCM_19600(TDC60)株、275株(HG184株)、268株、III型であるATCC_49417(RB22D-1)株、IV型であるATCC_BAA-308(W83)株、ATCC_53978(W50)株、V型であるHNA99株等が挙げられる。 Specific examples of deposited and isolated strains include ATCC_33277 and ATCC_BAA-1703 (FDC381) strains, which have type I fimA genes; JCM_19600 (TDC60), 275 (HG184), and 268 strains, which have type II fimA genes; ATCC_49417 (RB22D-1) strains, which have type III fimA genes; ATCC_BAA-308 (W83) and ATCC_53978 (W50) strains, which have type IV fimA genes; and HNA99 strain, which has type V fimA genes.

蛍光測定対象の液体試料は、蛍光測定の前に、中性のpH以上、且つ、pH8.5以下に調整して酵素反応させることが好ましい。なお、本明細書において、中性とは、pH6.8以上pH7.2以下であることを意味する。液体試料のpHは、好ましくはpH8.4以下、より好ましくはpH8.3以下、更に好ましくはpH8.2以下、更に好ましくはpH8.1以下である。また、液体試料のpHは、菌体抽出物を用いる場合、好ましくはpH7.5以上、より好ましくはpH7.8以上である。このようなpHに調整すると、Pg菌が産生するジンジパインの酵素活性が適切に得られるため、Pg菌のfimA遺伝子の遺伝子型を、より正確に判別することができる。一方、液体試料のpHは、菌体を用いる場合、好ましくは中性である。菌体を用いる場合、pHの調整を行うことなく、液体試料の調製を簡便に行うことができる。 The liquid sample to be measured for fluorescence is preferably adjusted to a neutral pH or higher and a pH of 8.5 or lower before the fluorescence measurement and then subjected to an enzymatic reaction. In this specification, neutral means a pH of 6.8 or higher and a pH of 7.2 or lower. The pH of the liquid sample is preferably 8.4 or lower, more preferably 8.3 or lower, even more preferably 8.2 or lower, and even more preferably 8.1 or lower. When a bacterial cell extract is used, the pH of the liquid sample is preferably 7.5 or higher, more preferably 7.8 or higher. By adjusting the pH to such a level, the enzyme activity of gingipain produced by Pg bacteria can be appropriately obtained, so that the genotype of the fimA gene of Pg bacteria can be more accurately determined. On the other hand, when bacterial cells are used, the pH of the liquid sample is preferably neutral. When bacterial cells are used, the liquid sample can be easily prepared without adjusting the pH.

蛍光測定対象の液体試料は、試験区および対照区のそれぞれについて、互いに同じ所定の温度に調整し、所定の温度に調整した恒温制御下で蛍光測定することが好ましい。液体試料の温度は、好ましくは4℃以上45℃以下である。液体試料の温度は、菌体抽出物を用いる場合、好ましくは25℃以上、より好ましくは30℃以上、更に好ましくは34℃以上、更に好ましくは36℃以上である。また、好ましくは40℃以下、より好ましくは39℃以下、更に好ましくは38℃以下である。一方、液体試料の温度は、菌体を用いる場合、好ましくは4℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは15℃以上、更に好ましくは18℃以上、更に好ましくは21℃以上である。また、好ましくは37℃以下、より好ましくは30℃以下である。pHが中性である場合、好ましくは22℃以上37.5以下、特に好ましくは30℃である。このような温度に制御すると、Pg菌のfimA遺伝子の遺伝子型を、正確に判別することができる。 The liquid sample to be measured for fluorescence is preferably adjusted to the same predetermined temperature for each of the test and control sections, and the fluorescence is preferably measured under constant temperature control adjusted to the predetermined temperature. The temperature of the liquid sample is preferably 4°C or higher and 45°C or lower. When a bacterial cell extract is used, the temperature of the liquid sample is preferably 25°C or higher, more preferably 30°C or higher, even more preferably 34°C or higher, and even more preferably 36°C or higher. Also, it is preferably 40°C or lower, more preferably 39°C or lower, and even more preferably 38°C or lower. On the other hand, when a bacterial cell is used, the temperature of the liquid sample is preferably 4°C or higher, more preferably 10°C or higher, even more preferably 15°C or higher, even more preferably 18°C or higher, and even more preferably 21°C or higher. Also, it is preferably 37°C or lower, more preferably 30°C or lower. When the pH is neutral, it is preferably 22°C or higher and 37.5 or lower, and particularly preferably 30°C. When the temperature is controlled in this manner, the genotype of the fimA gene of Pg bacteria can be accurately determined.

具体的には、試験区の蛍光測定結果と対照区の蛍光測定蛍光結果との比較は、試験区について測定された遺伝子型が未知である歯周病の原因菌もしくは菌体抽出物(供試物)を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、対照区について測定された遺伝子型が既知である歯周病の原因菌もしくは菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、を比較することによって行うことができる。比較に際しては、互いに同じ液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果のうち、蛍光強度値同士または蛍光強度の時間的変化量同士を比較する。 Specifically, the comparison of the fluorescence measurement results of the test area with the fluorescence measurement results of the control area can be performed by comparing the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of a liquid sample containing the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial cell extract (specimen) of unknown genotype measured in the test area with the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of a liquid sample containing the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial cell extract of known genotype measured in the control area. When making the comparison, the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time are compared among the fluorescence measurement results obtained by performing an enzyme reaction at the same liquid temperature.

試験区の蛍光測定結果と対照区の蛍光測定結果とを比較した結果、試験区について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、対照区について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量とが、互いに同一であるか、または、近似しているとき、試験区中の当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、対照区中の当該液体試料の遺伝子型が既知である歯周病の原因菌のfimA遺伝子と同じ遺伝子型であると判定することができる。 When the results of the fluorescence measurement in the test area are compared with those of the control area, and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured in the test area is identical to or similar to the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured in the control area, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease causative bacterium in the liquid sample in the test area is of the same genotype as the fimA gene of the periodontal disease causative bacterium of which the genotype is known in the liquid sample in the control area.

一方、試験区の蛍光測定結果と対照区の蛍光測定結果とを比較した結果、試験区について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、対照区について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量とが、同一でなく、且つ、近似していないとき、試験区中の当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、対照区中の当該液体試料の遺伝子型が既知である歯周病の原因菌のfimA遺伝子と異なる遺伝子型であると判定することができる。 On the other hand, when the result of comparing the fluorescence measurement results of the test area with the fluorescence measurement results of the control area shows that the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured in the test area is not identical and not close to the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured in the control area, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease causative bacterium in the liquid sample in the test area is of a different genotype from the fimA gene of the periodontal disease causative bacterium of which the genotype is known in the liquid sample in the control area.

試験区の蛍光測定結果と対照区の蛍光測定結果との比較は、例えば、測定値自体の比較や、平均値等の代表値の比較によって行うことができる。例えば、試験区について測定された測定値と、対照区について測定された平均値等の代表値とを比較し、試験区の測定値と対照区の代表値との差が、対照区の代表値に対して±30%の範囲内であるとき、当該蛍光測定結果同士が近似していると判断することができる。 The fluorescence measurement results of the test area can be compared with those of the control area by, for example, comparing the measurements themselves or comparing representative values such as average values. For example, the measurement values measured in the test area can be compared with representative values such as average values measured in the control area, and when the difference between the measurement values in the test area and the representative value in the control area is within a range of ±30% of the representative value in the control area, it can be determined that the fluorescence measurement results are similar.

或いは、遺伝子型判別工程S30における遺伝子型の判別は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌または菌体抽出物(供試物)を含む判別対象の液体試料を含んだ複数の液体試料からなる試料群を調製し、互いに同じ液体温度に調整して酵素反応させた後に、試料群中の液体試料の蛍光測定結果を互いに比較する方法によって行うこともできる。なお、判別対象の液体試料とそれ以外の液体試料とは、pH、歯周病の原因菌や菌体抽出物の供試量、蛍光標識基質の濃度等を互いに実質的に同じ条件に調整して酵素反応させる。 Alternatively, the genotype determination in the genotype determination step S30 can be performed by preparing a sample group consisting of multiple liquid samples including the liquid sample to be determined that contains the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial cell extract (specimen) of unknown genotype, adjusting the liquid temperature to the same for each sample and performing an enzymatic reaction, and then comparing the fluorescence measurement results of the liquid samples in the sample group. Note that the liquid sample to be determined and the other liquid samples are subjected to the enzymatic reaction under substantially the same conditions, such as pH, amount of causative bacteria of periodontal disease or bacterial cell extract, and concentration of fluorescently labeled substrate.

試料群は、2以上の任意の個数の液体試料で構成することができるが、多数の液体試料によって構成することが好ましい。試料群は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌または菌体抽出物(供試物)を含む判別対象の液体試料を含む限り、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌や菌体抽出物を含む液体試料のみで構成されてもよいし、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌や菌体抽出物を含む液体試料と、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や菌体抽出物を含む液体試料と、の組み合わせで構成されてもよい。 The sample group can be composed of any number of liquid samples, two or more, but is preferably composed of a large number of liquid samples. As long as the sample group includes a liquid sample to be identified that contains a causative bacterium or bacterial cell extract (specimen) of periodontal disease of unknown genotype, the sample group may be composed only of liquid samples containing causative bacterium or bacterial cell extract of periodontal disease of unknown genotype, or may be composed of a combination of liquid samples containing causative bacterium or bacterial cell extract of periodontal disease of unknown genotype and liquid samples containing causative bacterium or bacterial cell extract of periodontal disease of known genotype.

試料群は、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や菌体抽出物として、複数の遺伝子型の菌株や菌体抽出物を含んでいることが好ましい。例えば、対照区がI~V型を含む場合、蛍光測定結果は、蛍光強度の時間変化の傾向が遺伝子型毎に異なる5種類の測定値群を生じることになる。そのため、供試物の蛍光測定結果について、これらの測定値群との類似度を判定することにより、供試物がいずれの遺伝子型か、判別することができる。 The sample group preferably contains strains or cell extracts of multiple genotypes as bacteria or cell extracts that cause periodontal disease and have known genotypes. For example, if the control group contains types I to V, the fluorescence measurement results will produce five groups of measurement values in which the trends in the time change in fluorescence intensity differ for each genotype. Therefore, by determining the similarity between the fluorescence measurement results of the test sample and these groups of measurement values, it is possible to determine which genotype the test sample belongs to.

蛍光測定対象の液体試料は、試験区と対照区とを比較する場合と同様に、蛍光測定の前に、中性のpH以上、且つ、pH8.5以下に調整して酵素反応させることが好ましい。また、蛍光測定対象の液体試料は、試験群中の液体試料のそれぞれについて、互いに同じ所定の温度に調整し、所定の温度に調整した恒温制御下で蛍光測定することが好ましい。液体試料の温度は、供試物の種別にもよるが、好ましくは4℃以上45℃以下である。 As in the case of comparing a test group with a control group, the liquid sample to be measured for fluorescence is preferably adjusted to a neutral pH or higher and a pH of 8.5 or lower before fluorescence measurement, and then subjected to an enzymatic reaction. In addition, the liquid samples to be measured for fluorescence are preferably adjusted to the same predetermined temperature for each liquid sample in the test group, and the fluorescence is measured under constant temperature control adjusted to the predetermined temperature. The temperature of the liquid sample depends on the type of test specimen, but is preferably 4°C or higher and 45°C or lower.

具体的には、試料群中の蛍光測定結果の比較は、試料群中の遺伝子型が未知である歯周病の原因菌もしくは菌体抽出物(供試物)を含む判別対象の液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、試料群中の複数の液体試料について得られた蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量の測定値群と、を比較することによって行うことができる。比較に際しては、互いに同じ液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果のうち、蛍光強度値同士または蛍光強度の時間的変化量同士を比較する。 Specifically, the comparison of the fluorescence measurement results in a sample group can be performed by comparing the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of the liquid sample to be distinguished, which contains the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial extract (specimen) of unknown genotype in the sample group, with a group of measurements of the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time obtained for multiple liquid samples in the sample group. When making the comparison, the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time are compared among the fluorescence measurement results obtained by performing an enzyme reaction at the same liquid temperature.

液体試料の調製に菌体を用いた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)を比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、試料群中の複数の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、上位一番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型である、と判定することができる。一方、液体試料の調製に菌体抽出物を用いた場合、上位一番目の測定値群に分類された当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、I型である、と判定することができる。 When bacterial cells are used to prepare a liquid sample, if the fluorescence measurement results (measurement value group) in the sample group are compared and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be discriminated whose genotype is unknown in the sample group is classified into the top measurement value group of the measurement values of the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for multiple liquid samples in the sample group, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease-causing bacteria in the liquid sample is type II. On the other hand, when a bacterial cell extract is used to prepare the liquid sample, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease-causing bacteria in the liquid sample classified into the top measurement value group is type I.

上位一番目の測定値群は、図8にドットの網掛け、図9に斑の網掛けで示すように、全遺伝子型のうちで、蛍光強度の最大値が分類される測定値群となる。同様に、上位一番目の測定値群は、蛍光強度の時間的変化量(傾き)についても、最大値が分類される測定値群となる。そのため、液体試料の調製に菌体を用いており、試料群中にII型とI型やIV型が含まれる場合、上位一番目の測定値群がII型となる。一方、液体試料の調製に菌体抽出物を用いており、試料群中にI型とIV型やII型が含まれる場合、上位一番目の測定値群がI型となる。 As shown by dotted shading in Figure 8 and spotted shading in Figure 9, the top measurement value group is the measurement value group into which the maximum value of fluorescence intensity is classified among all genotypes. Similarly, the top measurement value group is also the measurement value group into which the maximum value of the temporal change (slope) of fluorescence intensity is classified. Therefore, if bacterial cells are used to prepare the liquid sample and the sample group contains types II, I, and IV, the top measurement value group will be type II. On the other hand, if bacterial cell extracts are used to prepare the liquid sample and the sample group contains types I, IV, and II, the top measurement value group will be type I.

また、液体試料の調製に菌体を用いた場合や、液体試料の調製に菌体抽出物を用いた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)と比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、試料群中の複数の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、上位二番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、IV型である、と判定することができる。 In addition, when bacterial cells are used to prepare a liquid sample, or when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, if the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be discriminated, whose genotype is unknown in the sample group, is compared with the fluorescence measurement results (measurement value group) in the sample group and is classified into the second highest measurement value group among the measurement values of the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for multiple liquid samples in the sample group, it can be determined that the fimA gene of the bacteria causing periodontal disease in the liquid sample is type IV.

上位二番目の測定値群は、図8や図9に斜線の網掛けで示すように、全遺伝子型のうちで、蛍光強度の最大値が分類される測定値群の次に高い測定値群となる。同様に、上位二番目の測定値群は、蛍光強度の時間的変化量(傾き)についても、最大値が分類される測定値群の次に高い測定値群となる。そのため、液体試料の調製に菌体を用いており、試料群中にII型とIV型やI型が含まれる場合、上位二番目の測定値群がIV型となる。また、液体試料の調製に菌体抽出物を用いており、試料群中にI型とIV型やII型が含まれる場合、上位二番目の測定値群がIV型となる。 As shown by the diagonal shading in Figures 8 and 9, the second highest measurement value group is the next highest measurement value group among all genotypes after the measurement value group classified by the maximum value of fluorescence intensity. Similarly, the second highest measurement value group is also the next highest measurement value group after the measurement value group classified by the maximum value in terms of the temporal change (slope) of fluorescence intensity. Therefore, if bacterial cells are used to prepare the liquid sample and the sample group contains types II, IV, and I, the second highest measurement value group will be type IV. Also, if bacterial cell extracts are used to prepare the liquid sample and the sample group contains types I, IV, and II, the second highest measurement value group will be type IV.

また、液体試料の調製に菌体を用いた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)と比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、試料群中の複数の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、下位一番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、I型である、と判定することができる。一方、液体試料の調製に菌体抽出物を用いた場合、下位一番目の測定値群に分類された当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型である、と判定することができる。 In addition, when bacterial cells are used to prepare a liquid sample, when the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be discriminated, whose genotype is unknown, in the sample group is compared with the fluorescence measurement results (measurement value group) in the sample group, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease-causing bacteria in the liquid sample is type I when the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for multiple liquid samples in the sample group is classified into the lowest measurement value group. On the other hand, when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease-causing bacteria in the liquid sample classified into the lowest measurement value group is type II.

下位一番目の測定値群は、図8に斑の網掛け、図9にドットの網掛けで示すように、全遺伝子型のうちで、蛍光強度の最小値が分類される測定値群となる。同様に、下位一番目の測定値群は、蛍光強度の時間的変化量(傾き)についても、最小値が分類される測定値群となる。そのため、液体試料の調製に菌体を用いており、試料群中にI型とII型やIV型が含まれる場合、下位一番目の測定値群がI型となる。一方、液体試料の調製に菌体抽出物を用いており、試料群中にII型とIV型やI型が含まれる場合、下位一番目の測定値群がII型となる。 As shown by the mottled shading in Figure 8 and the dotted shading in Figure 9, the lowest measurement value group is the measurement value group that is classified as the minimum value of fluorescence intensity among all genotypes. Similarly, the lowest measurement value group is also the measurement value group that is classified as the minimum value of the temporal change (slope) of fluorescence intensity. Therefore, if bacterial cells are used to prepare the liquid sample and the sample group contains types I, II, and IV, the lowest measurement value group will be type I. On the other hand, if a bacterial cell extract is used to prepare the liquid sample and the sample group contains types II, IV, and I, the lowest measurement value group will be type II.

試料群中の蛍光測定結果の比較は、例えば、測定によって得られる結果同士の類似度に基づいて行うことができる。例えば、試験区について測定された測定値と、対照区について測定された測定値とを比較し、試験区の測定値が、対照区の測定値群に対して、予め設定されている所定の類似度の範囲内であるとき、当該蛍光測定結果同士が近似していると評価することができる。 Comparison of fluorescence measurement results in a sample group can be performed, for example, based on the similarity between the results obtained by the measurements. For example, the measurement values measured in a test group and the measurement values measured in a control group are compared, and when the measurement values in the test group are within a predetermined similarity range with respect to the measurement values in the control group, the fluorescence measurement results can be evaluated as being similar to each other.

対照区の測定値群は、予め遺伝子型毎に分類(クラスタリング)された状態で試験区の測定値と比較されてもよい。遺伝子型毎の分類には、遺伝子型毎の測定値を所定の閾値で分類する方法や、ウォード法、群平均法、最長距離法、最短距離法等の各種の計算手法を用いることができる。蛍光測定結果の比較は、ユークリッド距離等の各種の数学的距離を用いて行うことができる。 The measurement values from the control group may be compared with the measurement values from the test group after having been classified (clustered) by genotype in advance. Classification by genotype can be performed using a method in which the measurement values for each genotype are classified using a predetermined threshold value, or various calculation methods such as Ward's method, group average method, longest distance method, and shortest distance method. Fluorescence measurement results can be compared using various mathematical distances such as Euclidean distance.

或いは、遺伝子型判別工程S30における遺伝子型の判別は、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌または菌体抽出物(供試物)を含む複数の判別対象の液体試料からなる試料群を調製し、互いに異なる液体温度で酵素反応させた後に、試料群中の液体試料の蛍光測定結果を互いに比較する方法によって行うこともできる。なお、判別対象の液体試料としては、互いに同じ遺伝子型の菌株に由来する複数を用意する。複数の判別対象の液体試料は、pH、歯周病の原因菌や菌体抽出物の供試量、蛍光標識基質の濃度等を互いに実質的に同じ条件に調整して酵素反応させる。 Alternatively, the genotype discrimination in the genotype discrimination step S30 can be performed by preparing a group of liquid samples to be discriminated, each containing a causative bacterium or bacterial cell extract (specimen) of periodontal disease of unknown genotype, and then performing an enzymatic reaction at different liquid temperatures, and then comparing the fluorescence measurement results of the liquid samples in the sample group. Note that multiple liquid samples to be discriminated are prepared that are derived from bacterial strains of the same genotype. The multiple liquid samples to be discriminated are subjected to an enzymatic reaction under substantially the same conditions for pH, the amount of causative bacterium or bacterial cell extract to be discriminated, the concentration of the fluorescently labeled substrate, etc.

試料群は、判別対象の液体試料として、2以上の任意の個数の液体試料を含むように構成することができるが、多数の液体試料を含むように構成することが好ましい。また、試料群は、判別対象の液体試料に加えて、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や菌体抽出物を含む液体試料を用いて構成されてもよい。このような多数の液体試料を含む試料群を用いると、種々の温度域における酵素反応の挙動を遺伝子型毎に比較することができる。 The sample group can be configured to include any number of liquid samples, two or more, as the liquid samples to be distinguished, but is preferably configured to include a large number of liquid samples. Furthermore, the sample group may be configured using, in addition to the liquid samples to be distinguished, liquid samples containing periodontal disease-causing bacteria or bacterial extracts of known genotypes. By using such a sample group containing a large number of liquid samples, the behavior of the enzyme reaction in various temperature ranges can be compared for each genotype.

蛍光測定対象の液体試料は、蛍光測定の前に、中性のpH以上、且つ、pH8.5以下に調整して酵素反応させることが好ましい。液体試料のpHは、好ましくはpH8.4以下、より好ましくはpH8.3以下、更に好ましくはpH8.2以下、更に好ましくはpH8.1以下である。また、液体試料のpHは、菌体抽出物を用いる場合、好ましくはpH7.5以上、より好ましくはpH7.8以上である。このようなpHに調整すると、Pg菌が産生するジンジパインの酵素活性が適切に得られるため、Pg菌のfimA遺伝子の遺伝子型を、より正確に判別することができる。一方、液体試料のpHは、菌体を用いる場合、好ましくは中性である。菌体を用いる場合、pHの調整を行うことなく、液体試料の調製を簡便に行うことができる。 The liquid sample to be measured for fluorescence is preferably adjusted to a neutral pH or higher and a pH of 8.5 or lower before the fluorescence measurement and then subjected to an enzymatic reaction. The pH of the liquid sample is preferably 8.4 or lower, more preferably 8.3 or lower, even more preferably 8.2 or lower, and even more preferably 8.1 or lower. When a bacterial cell extract is used, the pH of the liquid sample is preferably 7.5 or higher, more preferably 7.8 or higher. By adjusting the pH to such a level, the enzyme activity of gingipain produced by Pg bacteria can be appropriately obtained, so that the genotype of the fimA gene of Pg bacteria can be more accurately determined. On the other hand, when bacterial cells are used, the pH of the liquid sample is preferably neutral. When bacterial cells are used, the liquid sample can be easily prepared without adjusting the pH.

蛍光測定対象の液体試料は、試料群中の液体試料のそれぞれについて、互いに異なる所定の温度に調整し、所定の温度に調整した恒温制御下で蛍光測定することが好ましい。試料群中の液体試料は、4℃以上45℃以下の範囲内において、互いに異なる温度に振り分けるものとする。菌体を用いる場合、各液体試料の制御温度を、少なくとも、38~45℃よりも低い温度域と、38~45℃よりも高い温度域とに振り分けることが好ましい。菌体抽出物を用いる場合、各液体試料の制御温度を、少なくとも、4~15℃よりも低い温度域と、4~15℃よりも高い温度域とに振り分けるか、または、38~45℃よりも低い温度域と、38~45℃よりも高い温度域とに振り分けることが好ましい。このような温度に制御すると、Pg菌のfimA遺伝子の遺伝子型を、温度毎の酵素活性の挙動を比較して判別することができる。 It is preferable that the liquid samples to be measured for fluorescence are adjusted to different predetermined temperatures for each liquid sample in the sample group, and fluorescence measurement is performed under constant temperature control adjusted to the predetermined temperature. The liquid samples in the sample group are allocated to different temperatures within a range of 4°C to 45°C. When bacterial cells are used, it is preferable to allocate the controlled temperature of each liquid sample to at least a temperature range lower than 38 to 45°C and a temperature range higher than 38 to 45°C. When bacterial cell extracts are used, it is preferable to allocate the controlled temperature of each liquid sample to at least a temperature range lower than 4 to 15°C and a temperature range higher than 4 to 15°C, or a temperature range lower than 38 to 45°C and a temperature range higher than 38 to 45°C. When the temperatures are controlled in this way, the genotype of the fimA gene of Pg bacteria can be determined by comparing the behavior of enzyme activity at each temperature.

具体的には、試料群中の蛍光測定結果の比較は、試料群中の遺伝子型が未知である歯周病の原因菌もしくは菌体抽出物(供試物)を含む判別対象の液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、試料群中の判別対象以外の液体試料について得られた蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量の測定値群と、を比較することによって行うことができる。比較に際しては、互いに異なる液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果のうち、蛍光強度値同士または蛍光強度の時間的変化量同士を比較する。 Specifically, the comparison of the fluorescence measurement results in the sample group can be performed by comparing the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of the liquid sample to be distinguished, which contains the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial extract (specimen) of unknown genotype in the sample group, with the measured values of the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time obtained for the liquid samples in the sample group other than the target to be distinguished. When making the comparison, the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time are compared among the fluorescence measurement results obtained by performing an enzyme reaction at different liquid temperatures.

液体試料の調製に菌体を用いており、38~45℃の範囲内にある境界温度に対して試料群の温度を振り分けた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)を比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、当該判別対象の液体試料とは異なる温度域に調整された液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量とが、互いに同一であるか、または、近似しているとき、判別対象の液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、I型である、と判定することができる。 When bacterial cells are used to prepare liquid samples and the temperatures of the sample group are distributed among boundary temperatures within the range of 38-45°C, if the fluorescence measurement results (measurement values) in the sample group are compared and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be identified in the sample group whose genotype is unknown is identical to or similar to the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample adjusted to a temperature range different from that of the liquid sample to be identified, it can be determined that the fimA gene of the causative bacteria of periodontal disease in the liquid sample to be identified is type I.

一方、液体試料の調製に菌体を用いており、38~45℃の範囲内にある境界温度に対して試料群の温度を振り分けた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)を比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、当該判別対象の液体試料とは異なる温度域に調整された液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量とが、同一でなく、且つ、近似していないとき、判別対象の液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型またはIV型である、と判定することができる。 On the other hand, when bacterial cells are used to prepare liquid samples and the temperatures of the sample group are distributed relative to boundary temperatures within the range of 38 to 45°C, if the fluorescence measurement results (measurement values) in the sample group are compared and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be identified in the sample group whose genotype is unknown is not identical and not similar to the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample adjusted to a temperature range different from that of the liquid sample to be identified, it can be determined that the fimA gene of the bacteria causing periodontal disease in the liquid sample to be identified is type II or type IV.

また、液体試料の調製に菌体抽出物を用いており、4~15℃または38~45℃の範囲内にある境界温度に対して試料群の温度を振り分けた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)を比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、当該判別対象の液体試料とは異なる温度域に調整された液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量とが、互いに同一であるか、または、近似しているとき、判別対象の液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型である、と判定することができる。 In addition, when a bacterial extract is used to prepare the liquid sample, and the temperature of the sample group is allocated to boundary temperatures within the range of 4 to 15°C or 38 to 45°C, if the fluorescence measurement results (measurement values) in the sample group are compared and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be identified in the sample group whose genotype is unknown and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample adjusted to a temperature range different from that of the liquid sample to be identified are identical or similar to each other, it can be determined that the fimA gene of the causative bacterium of periodontal disease in the liquid sample to be identified is type II.

一方、液体試料の調製に菌体抽出物を用いており、4~15℃または38~45℃の範囲内にある境界温度に対して試料群の温度を振り分けた場合、試料群中の蛍光測定結果(測定値群)を比較した結果、試料群中の遺伝子型が未知である判別対象の液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、当該判別対象の液体試料とは異なる温度域に調整された液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量とが、同一でなく、且つ、近似していないとき、判別対象の液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、I型またはIV型である、と判定することができる。 On the other hand, when a bacterial extract is used to prepare the liquid sample, and the temperature of the sample group is allocated to boundary temperatures within the range of 4 to 15°C or 38 to 45°C, if the fluorescence measurement results (measurement values) in the sample group are compared and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample to be identified in the sample group whose genotype is unknown is not identical and not similar to the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for a liquid sample adjusted to a temperature range different from that of the liquid sample to be identified, it can be determined that the fimA gene of the causative bacterium of periodontal disease in the liquid sample to be identified is type I or type IV.

互いに異なる温度域に振り分けた試料群の蛍光測定結果の比較は、例えば、測定値自体の比較や、平均値等の代表値の比較によって行うことができる。例えば、互いに異なる温度域に振り分けた試料群の蛍光測定結果同士を比較し、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量の差分が、予め設定された閾値以下であるとき、当該蛍光測定結果同士が近似していると判断することができる。 The fluorescence measurement results of sample groups that are assigned to different temperature ranges can be compared, for example, by comparing the measured values themselves or by comparing representative values such as average values. For example, when the fluorescence measurement results of sample groups that are assigned to different temperature ranges are compared, and the difference in the fluorescence intensity values or the amount of change in fluorescence intensity over time is equal to or less than a preset threshold, it can be determined that the fluorescence measurement results are similar.

以上の本実施形態に係る判別方法によると、歯周病の原因菌の酵素活性と歯周病の原因菌の遺伝子型とに相関関係がある場合に、蛍光測定法によって求められる酵素活性に基づいて、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別することができる。従来一般的な分子生物学的手法とは異なり、歯周病を進行させる酵素活性が判別に反映されるため、より実際の病態に即した遺伝子型の判別を行うことができる。また、液体試料の調製に菌体を用いる場合、被験者の口腔から採取した試料を、そのまま蛍光測定用の液体試料に用いることができるため、遺伝子型の判別を簡便に行うことができる。 According to the discrimination method of this embodiment described above, when there is a correlation between the enzyme activity of the bacteria causing periodontal disease and the genotype of the bacteria causing periodontal disease, the genotype of the bacteria causing periodontal disease can be discriminated based on the enzyme activity determined by the fluorescence measurement method. Unlike conventional general molecular biology techniques, the enzyme activity that progresses periodontal disease is reflected in the discrimination, so that it is possible to discriminate the genotype more in line with the actual pathological condition. Furthermore, when bacteria are used to prepare the liquid sample, the sample collected from the subject's oral cavity can be used as it is for the liquid sample for fluorescence measurement, so that the genotype can be discriminated easily.

特に、液体試料の調製に菌体を用いる場合、38~45℃を境界として遺伝子型毎の酵素活性の挙動が変わるため、II型やIV型とI型との判別の精度を向上させることができる。また、液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、4~15℃や38~45℃を境界として遺伝子型毎の酵素活性の挙動が変わるため、I型やIV型とII型との判別の精度を向上させることができる。I型のPg菌は、健康な歯周組織を持つ成人の保有率が高い一方で、II型やIV型のPg菌は、成人の歯周炎患者の保有率が高いため、歯周病の現在の病態や重症化の可能性を、より正確に判断することができる。 In particular, when bacterial cells are used to prepare liquid samples, the behavior of enzyme activity for each genotype changes at temperatures between 38 and 45°C, improving the accuracy of distinguishing between types II and IV and type I. Furthermore, when bacterial cell extracts are used to prepare liquid samples, the behavior of enzyme activity for each genotype changes at temperatures between 4 and 15°C or 38 and 45°C, improving the accuracy of distinguishing between types I and IV and type II. Type I Pg bacteria are more prevalent in adults with healthy periodontal tissue, while types II and IV Pg bacteria are more prevalent in adult periodontitis patients, making it possible to more accurately determine the current pathological condition of periodontal disease and the possibility of it becoming more severe.

また、液体試料の調製には、歯垢、歯肉浸出液等に含まれる菌体、および、菌体から抽出された菌体抽出物のうち、いずれを用いることもできる。酵素活性の温度条件に対する挙動は、遺伝子型毎、且つ、供試物の形態毎に異なる傾向を示すことが確認されている。菌体内で酵素等を内包しているベジクルの菌体からの遊離性や菌体による保持力は、遺伝子型毎に異なっている可能性がある。しかし、供試物の形態毎に、酵素反応の条件を調整することにより、高精度な判別を行うことができる。 For the preparation of liquid samples, either bacterial cells contained in dental plaque, gingival exudate, etc., or bacterial cell extracts extracted from bacterial cells can be used. It has been confirmed that the behavior of enzyme activity under temperature conditions shows different tendencies depending on the genotype and the form of the test specimen. The release property of vesicles containing enzymes, etc. from the bacterial cells and the retention by the bacterial cells may differ depending on the genotype. However, by adjusting the conditions of the enzyme reaction depending on the form of the test specimen, highly accurate discrimination can be performed.

<蛍光測定装置>
次に、本発明の一実施形態に係る蛍光測定装置について、図を参照しながら説明する。
<Fluorescence measurement device>
Next, a fluorescence measuring device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図10は、本発明の実施形態に係る蛍光測定装置の構成を示す図である。
図10に示すように、本実施形態に係る蛍光測定装置100は、光源(照射手段)1と、試料ホルダ2と、光学レンズ3a,3bと、フィルタ4と、検出素子(検出手段)5と、増幅器6と、アナログ処理器7と、A/D変換器8と、制御装置(判別手段)9と、試料容器10と、入力手段11と、表示手段12と、pH測定手段13と、温度測定手段14と、温調装置15と、を備えている。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a fluorescence measuring device according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 10 , the fluorescence measuring apparatus 100 of this embodiment includes a light source (irradiation means) 1, a sample holder 2, optical lenses 3 a, 3 b, a filter 4, a detection element (detection means) 5, an amplifier 6, an analog processor 7, an A/D converter 8, a control device (discrimination means) 9, a sample container 10, an input means 11, a display means 12, a pH measurement means 13, a temperature measurement means 14, and a temperature adjustment device 15.

本実施形態に係る蛍光測定装置100は、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別することができる蛍光測定装置である。この蛍光測定装置100では、液体試料Saに含まれている歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)が、既知の遺伝子多型のうちで、いずれの遺伝子型に属するかを判別する。遺伝子型の判別は、各遺伝子型との相関関係が確認されている酵素活性に基づいて行う。酵素活性は、蛍光標識された酵素反応の基質を用いた検査薬を使用することにより、蛍光測定法によって評価される。 The fluorescence measuring device 100 according to this embodiment is a fluorescence measuring device that can distinguish the genotype of bacteria that cause periodontal disease. This fluorescence measuring device 100 distinguishes which genotype, among known genetic polymorphisms, the bacteria that cause periodontal disease contained in the liquid sample Sa, or a bacterial extract (specimen) thereof, belongs to. The genotype is distinguished based on enzyme activity, the correlation of which with each genotype has been confirmed. The enzyme activity is evaluated by a fluorescence measurement method using a test agent that uses a fluorescently labeled substrate for the enzyme reaction.

遺伝子型の判別対象とする歯周病の原因菌としては、前記の実施形態に係る判別方法と同様に、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Pg菌)が挙げられる。判別する遺伝子型としては、fimA遺伝子の多型であるI型(1型)、II型(2型)、III型(3型)、IV型(4型)、V型(5型)が挙げられる。 The causative bacteria of periodontal disease to be identified by genotype includes Porphyromonas gingivalis (Pg bacteria), as in the identification method according to the above embodiment. The genotypes to be identified include type I (type 1), type II (type 2), type III (type 3), type IV (type 4), and type V (type 5), which are polymorphisms of the fimA gene.

遺伝子型を判別するために蛍光測定用の液体試料の調製に供する供試物としては、前記の判別方法と同様に、被験者の口腔から採取した歯垢、歯肉浸出液等を、そのまま、ないし、懸濁液や懸濁液の上清として用いることができる。蛍光測定対象の液体試料としては、歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物と、歯周病の原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された蛍光標識基質と、を含む液体試料Saが用いられる。 As with the above-mentioned discrimination method, dental plaque, gingival exudate, etc. collected from the oral cavity of a subject can be used as is or as a suspension or the supernatant of a suspension as specimens for preparing liquid samples for fluorescence measurement to discriminate genotypes. As the liquid sample to be subjected to fluorescence measurement, a liquid sample Sa containing the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial extract thereof and a fluorescently labeled substrate in which the substrate for the enzyme reaction induced by the causative bacteria of periodontal disease is fluorescently labeled is used.

光源1は、励起光を発生させるための装置である。液体試料Sa中において、歯周病の原因菌による酵素反応が起こると、蛍光標識基質から蛍光発色団が解離する。光源1によって発生させた励起光を液体試料Saに照射すると、蛍光発色団が発した蛍光が、液体試料Saから放出される。 The light source 1 is a device for generating excitation light. When an enzyme reaction occurs in the liquid sample Sa due to the bacteria that cause periodontal disease, a fluorescent chromophore dissociates from the fluorescently labeled substrate. When the liquid sample Sa is irradiated with the excitation light generated by the light source 1, the fluorescence emitted by the fluorescent chromophore is released from the liquid sample Sa.

光源1としては、特定の励起波長が単色化された単色化光源、例えば、発光ダイオード(light emitting diode:LED)、レーザー光源等が好ましく用いられる。但し、光源1としては、キセノンランプ、水銀ランプ、ハロゲンランプ等のその他の光源を、分光器等の光学系と共に備えてもよい。 As the light source 1, a monochromatic light source in which a specific excitation wavelength is monochromatized, such as a light emitting diode (LED) or a laser light source, is preferably used. However, as the light source 1, other light sources such as a xenon lamp, a mercury lamp, a halogen lamp, etc. may also be used together with an optical system such as a spectroscope.

光源1が発生する励起光は、350nm以上380nm以下の波長に最大ピークを持つことが好ましく、355nm以上375nm以下の波長に最大ピークを持つことがより好ましく、360nm以上370nm以下の波長に最大ピークを持つことが更に好ましい。このようなスペクトルであると、蛍光標識基質を構成する蛍光発色団がAMCである場合に、検出に適した蛍光強度が得られる。 The excitation light generated by the light source 1 preferably has a maximum peak at a wavelength of 350 nm or more and 380 nm or less, more preferably at a wavelength of 355 nm or more and 375 nm or less, and even more preferably at a wavelength of 360 nm or more and 370 nm or less. With such a spectrum, when the fluorescent chromophore constituting the fluorescent labeling substrate is AMC, a fluorescence intensity suitable for detection can be obtained.

試料ホルダ2は、不図示の測定室内に設置されており、試料容器10を、励起光の照射および蛍光の出射が可能な状態に支持している。蛍光測定に際して、試料ホルダ2には、液体試料Saを入れた試料容器10が固定される。試料ホルダ2に支持された試料容器10には、側方から励起光が照射される。 The sample holder 2 is installed in a measurement chamber (not shown) and supports the sample container 10 in a state in which it can be irradiated with excitation light and emit fluorescence. When measuring fluorescence, the sample container 10 containing the liquid sample Sa is fixed to the sample holder 2. The sample container 10 supported by the sample holder 2 is irradiated with excitation light from the side.

検出素子5は、液体試料Saが放出した蛍光を検出するための装置である。液体試料Saから放出された蛍光は、試料容器10から出射し、光学レンズ3aを通ってフィルタ4に達する。フィルタ4は、ノイズや低感度の波長域を除き、特定の波長域の蛍光のみを透過する。フィルタ4を透過した蛍光は、光学レンズ3bを通って検出素子5に入射して、電気信号に変換される。 The detection element 5 is a device for detecting the fluorescence emitted by the liquid sample Sa. The fluorescence emitted from the liquid sample Sa leaves the sample container 10, passes through the optical lens 3a, and reaches the filter 4. The filter 4 transmits only fluorescence in a specific wavelength range, excluding noise and wavelength ranges of low sensitivity. The fluorescence that has transmitted through the filter 4 passes through the optical lens 3b and enters the detection element 5, where it is converted into an electrical signal.

検出素子5としては、フォトダイオード、光電管、光電子増倍管等の各種の検出素子を用いることができる。フィルタ4としては、光学フィルタ、ダイクロイックミラー等を用いることができる。フィルタ4としては、410nm以上475nm以下の波長を透過し、それ以外の波長を遮断するものが好ましい。このような特性であると、蛍光標識基質を構成する蛍光発色団がAMCである場合に、蛍光を高感度に検出することができる。 As the detection element 5, various detection elements such as a photodiode, a phototube, a photomultiplier tube, etc. can be used. As the filter 4, an optical filter, a dichroic mirror, etc. can be used. As the filter 4, it is preferable that the filter transmits wavelengths of 410 nm or more and 475 nm or less and blocks other wavelengths. With such characteristics, when the fluorescent chromophore constituting the fluorescent labeling substrate is AMC, the fluorescence can be detected with high sensitivity.

検出素子5で変換された蛍光の電気信号は、増幅器6によって増幅された後、ローパスフィルタ等を備えるアナログ処理器7によってノイズ除去処理等を施される。その後、蛍光の電気信号は、A/D変換器8によってデジタル信号に変換されて、制御装置9に入力される。 The fluorescent electrical signal converted by the detection element 5 is amplified by an amplifier 6, and then subjected to noise removal processing and the like by an analog processor 7 equipped with a low-pass filter and the like. The fluorescent electrical signal is then converted to a digital signal by an A/D converter 8 and input to a control device 9.

蛍光測定対象の液体試料Saは、前記の判別方法と同様に、蛍光測定の前に、中性のpH以上、且つ、pH8.5以下に調整して酵素反応させることが好ましい。液体試料のpHは、好ましくはpH8.4以下、より好ましくはpH8.3以下、更に好ましくはpH8.2以下、更に好ましくはpH8.1以下である。また、液体試料のpHは、菌体抽出物を用いる場合、好ましくはpH7.5以上、より好ましくはpH7.8以上である。このようなpHに調整すると、Pg菌が産生するジンジパインの酵素活性が適切に得られるため、Pg菌のfimA遺伝子の遺伝子型を、より正確に判別することができる。一方、液体試料のpHは、菌体を用いる場合、好ましくは中性である。菌体を用いる場合、pHの調整を行うことなく、液体試料Saの調製を簡便に行うことができる。 As in the above-mentioned discrimination method, the liquid sample Sa to be subjected to fluorescence measurement is preferably adjusted to a neutral pH or higher and a pH of 8.5 or lower before the fluorescence measurement and subjected to an enzymatic reaction. The pH of the liquid sample is preferably 8.4 or lower, more preferably 8.3 or lower, even more preferably 8.2 or lower, and even more preferably 8.1 or lower. When a bacterial cell extract is used, the pH of the liquid sample is preferably 7.5 or higher, more preferably 7.8 or higher. By adjusting the pH to such a level, the enzyme activity of gingipain produced by Pg bacteria can be appropriately obtained, so that the genotype of the fimA gene of Pg bacteria can be more accurately discriminated. On the other hand, when bacterial cells are used, the pH of the liquid sample is preferably neutral. When bacterial cells are used, the liquid sample Sa can be easily prepared without adjusting the pH.

液体試料SaのpHは、pH測定手段13によって測定することができる。pH測定手段13としては、例えば、ガラス電極式、膜電極式等のpH計を試料容器10に挿入して用いることができる。pH測定手段13によると、蛍光測定時に液体試料SaのpHを測定することができるため、pHが所定の範囲を逸脱している場合に、蛍光測定を中止したり、不正確な蛍光測定結果を破棄したりする対応が可能になる。 The pH of the liquid sample Sa can be measured by the pH measurement means 13. For example, a glass electrode type, membrane electrode type, or other pH meter can be inserted into the sample container 10 to be used as the pH measurement means 13. The pH measurement means 13 can measure the pH of the liquid sample Sa during fluorescence measurement, so that if the pH deviates from a predetermined range, it is possible to stop the fluorescence measurement or discard inaccurate fluorescence measurement results.

蛍光測定対象の液体試料Saは、前記の判別方法と同様に、所定の温度に調整した恒温制御下で蛍光測定することが好ましい。液体試料の温度は、供試物の種別や判別の方式にもよるが、好ましくは4℃以上45℃以下である。 As with the above-mentioned discrimination method, it is preferable to measure the fluorescence of the liquid sample Sa to be measured under constant temperature control adjusted to a predetermined temperature. The temperature of the liquid sample depends on the type of specimen and the discrimination method, but is preferably 4°C or higher and 45°C or lower.

液体試料Saの温度は、温度測定手段14によって測定することができる。温度測定手段14としては、例えば、サーミスタ、熱電対、測温抵抗体等を試料容器10に挿入して用いることができる。温度測定手段14によると、蛍光測定時に液体試料Saの温度をオンラインで監視して、調温装置15をフィードバック制御することができる。 The temperature of the liquid sample Sa can be measured by the temperature measuring means 14. For example, a thermistor, a thermocouple, a resistance temperature detector, etc. can be inserted into the sample container 10 and used as the temperature measuring means 14. The temperature measuring means 14 can monitor the temperature of the liquid sample Sa online during fluorescence measurement and feedback control the temperature control device 15.

温調装置15は、試料容器10中の液体試料Saを調温するための装置である。温調装置15としては、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータ、ペルチェ素子、恒温媒体循環系等を試料容器10の周囲、例えば、下方や側方の試料ホルダ2に備えることができる。温調装置15によると、液体試料Saを酵素反応に適した温度に調温して、酵素活性を正確に評価することができる。 The temperature control device 15 is a device for controlling the temperature of the liquid sample Sa in the sample container 10. The temperature control device 15 may be equipped with a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater, a Peltier element, a constant temperature medium circulation system, etc., around the sample container 10, for example, in the sample holder 2 below or to the side. The temperature control device 15 can control the temperature of the liquid sample Sa to a temperature suitable for the enzyme reaction, allowing accurate evaluation of enzyme activity.

なお、図10に示す判別装置100では、セル状の試料容器10を用いているが、試料容器10として、マイクロチューブを用いることもできる。マイクロチューブとしては、反応、抽出、培養、遠心分離等の各種の操作に用いることが可能であり、容積1~2mL程度のプラスチック製、ガラス製等の容器が挙げられる。 In the discrimination device 100 shown in FIG. 10, a cell-shaped sample container 10 is used, but a microtube can also be used as the sample container 10. Microtubes can be used for various operations such as reaction, extraction, incubation, and centrifugation, and examples of such microtubes include containers made of plastic or glass with a volume of about 1 to 2 mL.

試料容器10として、マイクロチューブを用いる場合、試料ホルダ2には、液体試料Saを入れた脱蓋状態のマイクロチューブを取り付けることができる。このようなマイクロチューブには、側壁面から励起光を入射させることができる。液体試料Saから放出される蛍光は、試料ホルダ2の側方ではなく、脱蓋状態のマイクロチューブの上方に出射させて検出することができる。 When a microtube is used as the sample container 10, a microtube containing a liquid sample Sa with its lid removed can be attached to the sample holder 2. Excitation light can be incident on the side wall of such a microtube. Fluorescence emitted from the liquid sample Sa can be detected by being emitted above the microtube with its lid removed, rather than to the side of the sample holder 2.

このような形態によると、マイクロチューブの側壁が励起光の光導波路となり、脱蓋状態のマイクロチューブの上方に蛍光が出射するため、光学系を簡素化することができる。また、各種の操作に用いたマイクロチューブを、そのまま蛍光測定に供することができる。そのため、少量の液体試料Saを測定対象とし、簡単な構造の蛍光測定装置を使用して、安価且つ簡便に蛍光測定を行うことができる。 In this configuration, the sidewall of the microtube acts as an optical waveguide for the excitation light, and the fluorescence is emitted above the microtube in the removed state, simplifying the optical system. In addition, the microtube used for various operations can be directly subjected to fluorescence measurement. Therefore, a small amount of liquid sample Sa is the measurement target, and a fluorescence measurement device with a simple structure can be used to perform fluorescence measurement inexpensively and easily.

図11は、蛍光測定装置が備える制御装置の概略構成を示す図である。
図11に示すように、蛍光測定装置100が備える制御装置9は、測定結果データ取得部90と、測定結果データ処理部91と、測定結果データ比較部92と、測定条件データ取得部93と、制御部94と、記憶部95と、表示制御部96と、温度制御部97と、を備えている。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a control device provided in the fluorescence measuring device.
As shown in FIG. 11, the control device 9 provided in the fluorescence measuring device 100 includes a measurement result data acquisition unit 90, a measurement result data processing unit 91, a measurement result data comparison unit 92, a measurement condition data acquisition unit 93, a control unit 94, a memory unit 95, a display control unit 96, and a temperature control unit 97.

制御装置9は、蛍光測定装置100の運転を制御すると共に、液体試料Saに含まれる歯周病の原因菌や菌体抽出物の遺伝子型を判別する処理を行う。制御装置9は、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置や、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク等の記憶装置等によって構成することができる。 The control device 9 controls the operation of the fluorescence measuring device 100 and performs processing to identify the genotype of the bacteria causing periodontal disease and the bacterial extract contained in the liquid sample Sa. The control device 9 can be configured with a calculation device such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or a hard disk.

制御装置9には、不図示の入力インターフェイスを介して、入力手段11や、検出素子5を備えている蛍光測定部や、pH測定手段14や、温度測定手段15が接続される。また、制御装置9には、不図示の出力インターフェイスを介して、表示手段12や、温調装置15が接続される。制御装置9が備える各デバイスは、不図示のバスを介して互いに接続される。 The control device 9 is connected to an input means 11, a fluorescence measurement unit equipped with a detection element 5, a pH measurement means 14, and a temperature measurement means 15 via an input interface (not shown). The control device 9 is also connected to a display means 12 and a temperature control device 15 via an output interface (not shown). The devices included in the control device 9 are connected to each other via a bus (not shown).

入力手段11は、蛍光測定装置100を操作するための装置である。入力手段11は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッド等の各種の装置によって構成することができる。 The input means 11 is a device for operating the fluorescence measuring device 100. The input means 11 can be configured with various devices such as a keyboard, a mouse, a touch pad, etc.

表示手段12は、遺伝子型の判別の結果を表示する装置である。表示手段12は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等の各種の装置によって構成することができる。 The display means 12 is a device that displays the results of the genotype determination. The display means 12 can be configured with various devices, such as a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, etc.

蛍光測定装置100では、液体試料Saに含まれる歯周病の原因菌や菌体抽出物の遺伝子型の判別を、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌もしくは菌体抽出物(供試物)を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、予め設定されている閾値と、を比較する方法によって行うことができる。比較に際しては、蛍光強度値と蛍光強度値に対応した閾値、または、蛍光強度の時間的変化量と蛍光強度の時間的変化量に対応した閾値を比較する。 The fluorescence measuring device 100 can determine the genotype of the bacteria causing periodontal disease or the bacterial extract contained in the liquid sample Sa by comparing the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of the liquid sample containing the bacteria causing periodontal disease or the bacterial extract (specimen) of unknown genotype with a preset threshold value. When comparing, the fluorescence intensity value is compared with a threshold value corresponding to the fluorescence intensity value, or the amount of change in fluorescence intensity over time is compared with a threshold value corresponding to the amount of change in fluorescence intensity over time.

測定結果データ取得部90は、検出素子5を備えている蛍光測定部側から入力される測定結果データを取得する。測定結果データは、液体試料Saについて検出された蛍光の蛍光強度、酵素反応の開始時から起算される検出時間等のデータである。測定結果データは、測定結果データ処理部91や記憶部95に出力される。 The measurement result data acquisition unit 90 acquires the measurement result data input from the fluorescence measurement unit equipped with the detection element 5. The measurement result data is data such as the fluorescence intensity of the fluorescence detected from the liquid sample Sa, and the detection time calculated from the start of the enzyme reaction. The measurement result data is output to the measurement result data processing unit 91 and the memory unit 95.

測定結果データ処理部91は、測定結果データに基づいて、遺伝子型の判別に用いる蛍光強度データを算出する。蛍光強度データは、所定の検出時間における蛍光強度値、所定の検出時間における蛍光強度の時間的変化量(傾き)等のデータである。蛍光強度データは、所定の検出時間範囲における蛍光強度値の平均値、所定の検出時間範囲における蛍光強度の時間的変化量(傾き)の平均値または最大値等であってもよい。蛍光強度データは、測定結果データ比較部92や記憶部95に出力される。 The measurement result data processing unit 91 calculates fluorescence intensity data used to distinguish genotypes based on the measurement result data. The fluorescence intensity data is data such as the fluorescence intensity value at a specified detection time and the amount of change over time (slope) of the fluorescence intensity at a specified detection time. The fluorescence intensity data may be the average value of the fluorescence intensity value in a specified detection time range, the average or maximum value of the amount of change over time (slope) of the fluorescence intensity in a specified detection time range, etc. The fluorescence intensity data is output to the measurement result data comparison unit 92 and the memory unit 95.

測定結果データ比較部92は、蛍光強度データを記憶部95に記憶されている閾値と比較する。測定結果データ比較部92は、液体試料Saについて生成された蛍光強度データが、閾値を超えるか否かを判定して、液体試料Saに含まれる歯周病の原因菌や菌体抽出物の遺伝子型を判別する。判別の結果を示すデータは、表示制御部97に出力される。 The measurement result data comparison unit 92 compares the fluorescence intensity data with a threshold value stored in the memory unit 95. The measurement result data comparison unit 92 determines whether the fluorescence intensity data generated for the liquid sample Sa exceeds the threshold value, and identifies the genotype of the bacteria causing periodontal disease or the bacterial extract contained in the liquid sample Sa. Data indicating the results of the identification are output to the display control unit 97.

測定条件データ取得部93は、pH測定手段13や、温度測定手段14から入力される測定条件データを取得する。測定条件データは、pH測定手段13によって所定の時間間隔で測定された液体試料SaのpHや、温度測定手段14によって所定の時間間隔で測定された液体試料Saの温度のデータである。測定条件データは、制御部95や温度制御部97に出力される。 The measurement condition data acquisition unit 93 acquires measurement condition data input from the pH measurement means 13 and the temperature measurement means 14. The measurement condition data is data on the pH of the liquid sample Sa measured at a predetermined time interval by the pH measurement means 13 and the temperature of the liquid sample Sa measured at a predetermined time interval by the temperature measurement means 14. The measurement condition data is output to the control unit 95 and the temperature control unit 97.

制御部94は、蛍光測定装置100が備える各デバイスの動作や、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する処理、判別の結果を表示する処理等を、所定のプログラムや、入力手段11を介したユーザからの入力に基づいて制御する。 The control unit 94 controls the operation of each device in the fluorescence measuring device 100, the process of determining the genotype of the bacteria causing periodontal disease, the process of displaying the results of the determination, etc., based on a predetermined program and input from the user via the input means 11.

記憶部95は、蛍光測定装置100が備える各デバイスの動作や、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する処理、判別の結果を表示する処理等を実行するためのプログラムや、遺伝子型の判別に用いる閾値等のデータを記憶する。 The memory unit 95 stores programs for executing the operation of each device equipped in the fluorescence measuring device 100, the process of determining the genotype of the bacteria causing periodontal disease, the process of displaying the results of the determination, and other data, such as threshold values used to determine the genotype.

例えば、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や菌体抽出物を用いて予め蛍光測定を行い、その測定結果として得られた測定結果データから蛍光強度データを求め、予め記憶部95に記憶させておくことができる。また、多数の蛍光強度データに基づいて遺伝子型毎の閾値を設定し、予め記憶部95に記憶させておくことができる。 For example, a fluorescence measurement can be performed in advance using periodontal disease causative bacteria or bacterial extracts with known genotypes, and fluorescence intensity data can be obtained from the measurement result data obtained as a result of the measurement, and stored in advance in the storage unit 95. Also, a threshold value for each genotype can be set based on a large amount of fluorescence intensity data, and stored in advance in the storage unit 95.

閾値の設定には、例えば、回帰分析、標準偏差分類、自然分類、多項分類等の各種の分析法を用いることができる。閾値は、評価の対象となる分解酵素以外の酵素活性の影響を受けないように、予め補正しておくこともできる。 To set the threshold, various analytical methods can be used, such as regression analysis, standard deviation classification, natural classification, and multinomial classification. The threshold can also be corrected in advance so that it is not affected by enzyme activity other than the decomposition enzyme being evaluated.

表示制御部96は、表示手段12に表示する画像の生成や表示の制御を行う。表示制御部96は、蛍光測定装置100の運転状態や、蛍光測定の結果や、遺伝子型の判別の結果についての画像を生成して表示手段12に出力する。 The display control unit 96 generates and controls the display of images to be displayed on the display means 12. The display control unit 96 generates images of the operating state of the fluorescence measuring device 100, the results of the fluorescence measurement, and the results of the genotype discrimination, and outputs them to the display means 12.

温度制御部97は、温調装置15の温度制御を行う。温度制御部97は、温度測定手段15によって測定された液体試料Saの温度に基づいて温調装置15をフィードバック制御し、液体試料Saの温度を酵素反応に適した温度に維持する。 The temperature control unit 97 controls the temperature of the temperature control device 15. The temperature control unit 97 feedback controls the temperature control device 15 based on the temperature of the liquid sample Sa measured by the temperature measurement means 15, and maintains the temperature of the liquid sample Sa at a temperature suitable for the enzyme reaction.

図12は、蛍光測定装置による判別方法の流れを示すフロー図である。
図12に示すように、蛍光測定装置100では、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)を含む液体試料Saを測定対象として蛍光測定を行い、その測定データに基づいて解析された遺伝子型の判別の結果を、ユーザに対して表示させることができる。
FIG. 12 is a flow chart showing the flow of the discrimination method using the fluorescence measuring device.
As shown in FIG. 12, the fluorescence measuring device 100 performs fluorescence measurement on a liquid sample Sa containing a causative bacterium of periodontal disease, the genotype of which is unknown, or a bacterial extract (specimen), and can display to the user the results of the genotype determination analyzed based on the measurement data.

図12に示すように、蛍光測定装置100の運転時には、はじめに、制御装置9に蛍光測定の測定条件を入力する(ステップS300)。測定条件としては、液体試料の調製に用いた供試物の種別、蛍光測定に使用する蛍光波長、待機時間・検出時間、遺伝子型の判別に用いる蛍光強度データの種別、例えば、所定の検出時間における蛍光強度値、所定の検出時間における蛍光強度の時間的変化量(傾き)等の種別等が挙げられる。 As shown in FIG. 12, when the fluorescence measuring device 100 is operated, the measurement conditions for fluorescence measurement are first input to the control device 9 (step S300). The measurement conditions include the type of specimen used to prepare the liquid sample, the fluorescence wavelength used in the fluorescence measurement, the waiting time/detection time, and the type of fluorescence intensity data used to distinguish the genotype, such as the fluorescence intensity value at a specified detection time and the amount of change (slope) in the fluorescence intensity over time at a specified detection time.

続いて、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)を含む液体試料Saの蛍光測定を開始して、励起光の照射と蛍光の検出を行う(ステップS310)。そして、検出素子5によって検出された蛍光の電気信号である測定結果データを取得する(ステップS320)。 Next, fluorescence measurement of the liquid sample Sa containing the causative bacteria of periodontal disease, the genotype of which is unknown, or a bacterial extract (specimen) thereof is started, and excitation light is irradiated and fluorescence is detected (step S310). Then, measurement result data, which is an electrical signal of the fluorescence detected by the detection element 5, is obtained (step S320).

ステップS320では、遺伝子型の判別に所定の検出時間における蛍光強度値を用いる場合、測定結果データとして、その時間の蛍光強度値を、測定結果データ取得部90に収集する。また、遺伝子系の判別に蛍光強度の時間的変化量(傾き)を用いる場合、測定結果データとして、所定の時間間隔で経時的に蛍光強度値を、測定結果データ取得部90に収集する。また、平均値や最大値を用いる場合、所定の時間範囲の蛍光強度値を収集する。 In step S320, if the fluorescence intensity value at a specified detection time is used to distinguish the genotype, the fluorescence intensity value at that time is collected as measurement result data in the measurement result data acquisition unit 90. If the amount of change in fluorescence intensity over time (slope) is used to distinguish the genetic system, the fluorescence intensity value over time at specified time intervals is collected as measurement result data in the measurement result data acquisition unit 90. If the average or maximum value is used, the fluorescence intensity value for a specified time range is collected.

続いて、遺伝子型の判別に用いる蛍光強度データを測定結果データに基づいて算出する(ステップS330)。蛍光強度データは、所定の検出時間における蛍光強度値、所定の検出時間範囲における蛍光強度値の平均値、所定の検出時間における蛍光強度の時間的変化量(傾き)、所定の検出時間範囲における蛍光強度の時間的変化量(傾き)の平均値または最大値等として、測定結果データ処理部91に収集する。 Next, the fluorescence intensity data used to distinguish the genotype is calculated based on the measurement result data (step S330). The fluorescence intensity data is collected in the measurement result data processing unit 91 as the fluorescence intensity value at a specified detection time, the average fluorescence intensity value in a specified detection time range, the amount of change over time (slope) of the fluorescence intensity at a specified detection time, the average or maximum amount of change over time (slope) of the fluorescence intensity in a specified detection time range, etc.

続いて、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)の遺伝子型を判別する処理を行う(ステップS340)。そして、遺伝子型の判別の結果を示す画像を、表示制御部96によって表示手段12に表示する(ステップS350)。その後、蛍光測定装置100の運転を終了する。 Next, a process is performed to determine the genotype of the periodontal disease causative bacteria or the genotype of the bacterial extract (specimen) (step S340). An image showing the results of the genotype determination is then displayed on the display means 12 by the display control unit 96 (step S350). After that, the operation of the fluorescence measuring device 100 is terminated.

遺伝子型の判別の結果としては、液体試料Saに含まれている遺伝子型が未知である歯周病の原因菌や菌体抽出物が、既知のいずれかの遺伝子型に属する旨、既知のいずれかの遺伝子型に属しない旨、判別が不能である旨等を、表示手段12に表示させることができる。判別の結果は、言語、記号、色等のいずれで表示してもよいし、判別の確度を表すパーセンテージ等と共に表示してもよい。 The results of the genotype determination can be displayed on the display means 12, such as that the periodontal disease causative bacteria or bacterial extract with an unknown genotype contained in the liquid sample Sa belongs to any of the known genotypes, that it does not belong to any of the known genotypes, or that determination is impossible. The determination results may be displayed in any of the following ways: words, symbols, colors, etc., or together with a percentage indicating the accuracy of the determination.

図13は、蛍光測定装置による遺伝子型を判別する処理の流れを示すフロー図である。
図13に示すように、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌や菌体抽出物の遺伝子型を判別する処理(ステップS340)は、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量のデータである蛍光強度データを、測定結果データ比較部92において、記憶部95に記憶されている閾値と比較することによって行う。
FIG. 13 is a flow diagram showing the flow of a process for discriminating a genotype using a fluorescence measuring device.
As shown in FIG. 13 , the process of determining the genotype of the causative bacteria of periodontal disease or a bacterial extract of unknown genotype (step S340) is performed by comparing the fluorescence intensity data, which is the fluorescence intensity value or data on the amount of change in fluorescence intensity over time, with a threshold value stored in the memory unit 95 in the measurement result data comparison unit 92.

はじめに、測定結果データ比較部92には、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)を含む液体試料について得られた蛍光強度データが入力される(ステップS341)。 First, the measurement result data comparison unit 92 receives fluorescence intensity data obtained for a liquid sample containing a causative bacterium of periodontal disease, the genotype of which is unknown, or a bacterial extract (specimen) of the causative bacterium (step S341).

続いて、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)を含む液体試料の蛍光強度データ、すなわち、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第1閾値とを比較する(ステップS342)。 Next, the fluorescence intensity data of the liquid sample containing the causative bacterium of periodontal disease, the genotype of which is unknown, or its bacterial extract (specimen), i.e., the fluorescence intensity value or the amount of change in the fluorescence intensity over time, is compared with a preset first threshold value (step S342).

第1閾値と比較した結果、遺伝子型が未知である液体試料の蛍光強度データ、すなわち、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、第1閾値を超えるとき(ステップS342:Yes)、処理をステップS343に進める。 When the result of the comparison with the first threshold shows that the fluorescence intensity data of the liquid sample whose genotype is unknown, i.e., the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time, exceeds the first threshold (step S342: Yes), the process proceeds to step S343.

続いて、遺伝子型が未知である歯周病の原因菌、または、その菌体抽出物(供試物)を含む液体試料の蛍光強度データ、すなわち、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第2閾値とを比較する(ステップS343)。 Next, the fluorescence intensity data of the liquid sample containing the causative bacterium of periodontal disease, the genotype of which is unknown, or its bacterial extract (specimen), i.e., the fluorescence intensity value or the amount of change in the fluorescence intensity over time, is compared with a second threshold value set in advance (step S343).

第1閾値や第2閾値としては、遺伝子型が既知である歯周病の原因菌や菌体抽出物を用いて事前に蛍光測定を行い、判別対象の遺伝子型や酵素反応の条件に応じて、蛍光強度と反応時間との相関関係に基づく任意値を設定することができる。例えば、図8や図9中の網掛けの領域同士を区画するような、各遺伝子型を弁別する境界値や、同じ遺伝子型の温度域毎の酵素活性を弁別する境界値等を設定することができる。 As the first and second thresholds, fluorescence measurements can be performed in advance using periodontal disease causative bacteria or bacterial extracts with known genotypes, and arbitrary values can be set based on the correlation between fluorescence intensity and reaction time depending on the genotype to be discriminated and the conditions of the enzyme reaction. For example, boundary values that distinguish between each genotype, such as those separating the shaded areas in Figures 8 and 9, or boundary values that distinguish between enzyme activities for each temperature range of the same genotype, can be set.

第1閾値は、互いに同じ液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体を用いる場合、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定することができる。例えば、pH、温度、歯周病の原因菌の供試量、蛍光標識基質の濃度等が、判別対象の液体試料Saと実質的に同じ条件である液体試料について事前に多数の蛍光測定結果を取得し、I型について収集された蛍光測定結果の最大値以下、且つ、IV型について収集された蛍光測定結果の最小値未満となる境界値を、蛍光強度の時間変化の結果に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体を用いる場合、第1閾値によると、I型と、IV型やII型とを弁別することができる。 In a discrimination method for comparing fluorescence measurement results obtained by enzyme reactions at the same liquid temperature, when bacterial cells are used to prepare a liquid sample, the first threshold value can be set based on at least one of the fluorescence intensity value or the time change in fluorescence intensity of a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type I, and the fluorescence intensity value or the time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV. For example, a large number of fluorescence measurement results are obtained in advance for liquid samples that are substantially the same conditions as the liquid sample Sa to be discriminated in terms of pH, temperature, amount of the periodontal disease causative bacterium to be tested, concentration of the fluorescent labeling substrate, etc., and a boundary value that is equal to or less than the maximum value of the fluorescence measurement results collected for type I and less than the minimum value of the fluorescence measurement results collected for type IV can be set based on the results of the time change in fluorescence intensity. When bacterial cells are used to prepare a liquid sample, type I can be distinguished from types IV and II by the first threshold value.

一方、第1閾値は、互いに同じ液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、fimA遺伝子の遺伝子型がII型である歯周病の原因菌の菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、第1閾値によると、II型と、IV型やI型とを弁別することができる。 On the other hand, in a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzyme reactions at the same liquid temperature are compared, when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, the first threshold value can be set based on at least one of the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of a liquid sample containing a bacterial cell extract of a periodontal disease causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type II, and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV. When a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, the first threshold value makes it possible to distinguish type II from types IV and I.

第2閾値は、互いに同じ液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体を用いる場合、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がII型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定することができる。例えば、pH、温度、歯周病の原因菌の供試量、蛍光標識基質の濃度等が、判別対象の液体試料Saと実質的に同じ条件である液体試料について事前に多数の蛍光測定結果を取得し、IV型について収集された蛍光測定結果の最大値以下、且つ、II型について収集された蛍光測定結果の最小値未満となる境界値を、蛍光強度の時間変化の結果に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体を用いる場合、第2閾値によると、II型と、IV型やI型とを弁別することができる。 In a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzyme reactions at the same liquid temperature are compared, when bacterial cells are used to prepare a liquid sample, the second threshold value can be set based on at least one of the fluorescence intensity value or the time change in fluorescence intensity of a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV, and the fluorescence intensity value or the time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type II. For example, a large number of fluorescence measurement results are obtained in advance for liquid samples that are substantially the same conditions as the liquid sample Sa to be discriminated in terms of pH, temperature, amount of the periodontal disease causative bacterium to be tested, concentration of the fluorescent labeling substrate, etc., and a boundary value that is equal to or less than the maximum value of the fluorescence measurement results collected for type IV and less than the minimum value of the fluorescence measurement results collected for type II can be set based on the results of the time change in fluorescence intensity. When bacterial cells are used to prepare a liquid sample, type II can be discriminated from types IV and I by the second threshold value.

一方、第2閾値は、互いに同じ液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、例えば、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である歯周病の原因菌の菌体抽出物を含む液体試料の蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、第2閾値によると、I型と、IV型やII型とを弁別することができる。 On the other hand, in a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzyme reactions at the same liquid temperature are compared, when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, the second threshold value can be set based on at least one of the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time of a liquid sample containing a bacterial cell extract of a periodontal disease causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV, and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type I. When a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, the second threshold value makes it possible to distinguish type I from types IV and II.

また、第1閾値は、互いに異なる液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体を用いる場合、fimA遺伝子の遺伝子型がI型またはIV型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、これと同じ遺伝子型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、に基づいて設定することができる。例えば、液体試料の温度に加え、pH、歯周病の原因菌の供試量、蛍光標識基質の濃度等が、判別対象の液体試料Saと実質的に同じ条件である液体試料について事前に多数の蛍光測定結果を取得し、38~45℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光測定結果の最大値以上、且つ、38~45℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光測定結果の最小値未満となる境界値を、蛍光強度の時間変化の結果に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体を用いる場合、第1閾値によると、I型と、IV型やII型とを弁別することができる。 In addition, in a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzymatic reactions at different liquid temperatures are compared, when bacterial cells are used to prepare a liquid sample, the first threshold value can be set based on the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium having a genotype of the fimA gene of type I or type IV is subjected to an enzymatic reaction in a temperature range lower than 38 to 45°C, and the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium of the same genotype is subjected to an enzymatic reaction in a temperature range higher than 38 to 45°C. For example, a large number of fluorescence measurement results are obtained in advance for liquid samples that are substantially the same as the liquid sample Sa to be distinguished in terms of temperature, pH, amount of bacteria causing periodontal disease, concentration of fluorescently labeled substrate, etc., and a boundary value that is equal to or greater than the maximum fluorescence measurement result measured when the enzyme reaction is performed in a temperature range higher than 38-45°C and less than the minimum fluorescence measurement result measured when the enzyme reaction is performed in a temperature range lower than 38-45°C can be set based on the results of the time change in fluorescence intensity. When bacteria are used to prepare the liquid sample, the first threshold value makes it possible to distinguish between type I and types IV and II.

一方、第1閾値は、互いに異なる液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、fimA遺伝子の遺伝子型がI型またはIV型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、これと同じ遺伝子型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、に基づいて設定することができる。または、fimA遺伝子の遺伝子型がI型またはIV型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、4~15℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、これと同じ遺伝子型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、4~15℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、第1閾値によると、II型と、IV型やI型とを弁別することができる。 On the other hand, in a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzymatic reactions at different liquid temperatures are compared, when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, the first threshold value can be set based on the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium having a genotype of the fimA gene of type I or type IV is subjected to an enzymatic reaction at a temperature range lower than 38 to 45°C, and the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium of the same genotype is subjected to an enzymatic reaction at a temperature range higher than 38 to 45°C. Alternatively, it can be set based on the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacteria cells of periodontal disease causative bacteria with a genotype of the fimA gene of type I or type IV is subjected to an enzyme reaction in a temperature range lower than 4 to 15° C., and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacteria cells of periodontal disease causative bacteria of the same genotype is subjected to an enzyme reaction in a temperature range higher than 4 to 15° C. When a bacterial cell extract is used to prepare the liquid sample, the first threshold value makes it possible to distinguish type II from types IV and I.

また、第2閾値は、互いに異なる液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体を用いる場合、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型またはII型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、これと同じ遺伝子型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、に基づいて設定することができる。例えば、液体試料の温度に加え、pH、歯周病の原因菌の供試量、蛍光標識基質の濃度等が、判別対象の液体試料Saと実質的に同じ条件である液体試料について事前に多数の蛍光測定結果を取得し、38~45℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光測定結果の最大値以上、且つ、38~45℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光測定結果の最小値未満となる境界値を、蛍光強度の時間変化の結果に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体を用いる場合、第2閾値によると、II型と、IV型やI型とを弁別することができる。 In addition, in a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzymatic reactions at different liquid temperatures are compared, when bacterial cells are used to prepare a liquid sample, the second threshold value can be set based on the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium having a genotype of the fimA gene of type IV or type II is subjected to an enzymatic reaction in a temperature range lower than 38 to 45°C, and the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium of the same genotype is subjected to an enzymatic reaction in a temperature range higher than 38 to 45°C. For example, a large number of fluorescence measurement results can be obtained in advance for liquid samples that are substantially the same as the liquid sample Sa to be distinguished in terms of temperature, pH, amount of bacteria causing periodontal disease, concentration of fluorescently labeled substrate, etc., and a boundary value that is equal to or greater than the maximum fluorescence measurement result measured when the enzyme reaction is performed in a temperature range higher than 38-45° C. and less than the minimum fluorescence measurement result measured when the enzyme reaction is performed in a temperature range lower than 38-45° C. can be set based on the results of the time change in fluorescence intensity. When bacteria are used to prepare the liquid sample, the second threshold value can be used to distinguish type II from types IV and I.

一方、第2閾値は、互いに異なる液体温度で酵素反応させて得られた蛍光測定結果同士を比較する判別方法において、液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、例えば、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型またはII型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、これと同じ遺伝子型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、38~45℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、に基づいて設定することができる。または、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型またはII型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、4~15℃よりも低い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、これと同じ遺伝子型である歯周病の原因菌の菌体を含む液体試料の、4~15℃よりも高い温度域で酵素反応させたときに測定された蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量と、に基づいて設定することができる。液体試料の調製に菌体抽出物を用いる場合、第2閾値によると、I型と、IV型やII型とを弁別することができる。 On the other hand, in a discrimination method in which fluorescence measurement results obtained by enzymatic reactions at different liquid temperatures are compared, when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, the second threshold value can be set based on, for example, the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV or type II is subjected to an enzymatic reaction at a temperature range lower than 38 to 45°C, and the fluorescence intensity value or the change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacterial cells of a periodontal disease causative bacterium of the same genotype is subjected to an enzymatic reaction at a temperature range higher than 38 to 45°C. Alternatively, it can be set based on the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacteria cells of periodontal disease causative bacteria whose genotype of the fimA gene is type IV or type II is subjected to an enzyme reaction in a temperature range lower than 4 to 15° C., and the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time measured when a liquid sample containing bacteria cells of periodontal disease causative bacteria of the same genotype is subjected to an enzyme reaction in a temperature range higher than 4 to 15° C. When a bacterial cell extract is used to prepare the liquid sample, the second threshold value makes it possible to distinguish type I from types IV and II.

液体試料の調製に菌体を用いた場合、閾値と比較した結果、遺伝子型が未知である液体試料の蛍光強度データ、すなわち、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、第1閾値を超え、第2閾値以下であるとき(ステップS342:Yes,ステップS343:No)、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、I型、II型以外の遺伝子型である、と判定することができる。すなわち、供試菌がIII型やV型以外の遺伝子型を含まない場合であれば、IV型である、と判定することができる。また、液体試料の調製に菌体抽出物を用いた場合、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型、I型以外の遺伝子型である、と判定することができる。すなわち、供試菌がIII型やV型以外の遺伝子型を含まない場合であれば、IV型である、と判定することができる。 When a bacterial cell is used to prepare a liquid sample, if the result of comparison with the threshold value shows that the fluorescence intensity data of a liquid sample whose genotype is unknown, i.e., the fluorescence intensity value or the amount of change in fluorescence intensity over time, exceeds the first threshold value and is equal to or less than the second threshold value (step S342: Yes, step S343: No), it can be determined that the fimA gene of the causative bacterium of periodontal disease in the liquid sample is a genotype other than type I or type II. In other words, if the test bacterium does not contain a genotype other than type III or type V, it can be determined that it is type IV. In addition, when a bacterial cell extract is used to prepare a liquid sample, it can be determined that the fimA gene of the causative bacterium of periodontal disease in the liquid sample is a genotype other than type II or type I. In other words, if the test bacterium does not contain a genotype other than type III or type V, it can be determined that it is type IV.

また、液体試料の調製に菌体を用いた場合、閾値と比較した結果、遺伝子型が未知である液体試料の蛍光強度データ、すなわち、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、第2閾値を超えるとき(ステップS342:Yes,ステップS343:Yes)、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、I型、IV型以外の遺伝子型である、と判定することができる。すなわち、供試菌がIII型やV型以外の遺伝子型を含まない場合であれば、II型である、と判定することができる。また、液体試料の調製に菌体抽出物を用いた場合、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型、IV型以外の遺伝子型である、と判定することができる。すなわち、供試菌がIII型やV型以外の遺伝子型を含まない場合であれば、I型である、と判定することができる。 In addition, when bacterial cells are used to prepare the liquid sample, when the result of comparison with the threshold shows that the fluorescence intensity data of the liquid sample whose genotype is unknown, i.e., the fluorescence intensity value or the time change in fluorescence intensity, exceeds the second threshold (step S342: Yes, step S343: Yes), it can be determined that the fimA gene of the causative bacterium of periodontal disease in the liquid sample is a genotype other than type I or type IV. In other words, if the test bacterium does not contain a genotype other than type III or type V, it can be determined that it is type II. In addition, when a bacterial cell extract is used to prepare the liquid sample, it can be determined that the fimA gene of the causative bacterium of periodontal disease in the liquid sample is a genotype other than type II or type IV. In other words, if the test bacterium does not contain a genotype other than type III or type V, it can be determined that it is type I.

一方、液体試料の調製に菌体を用いた場合、閾値と比較した結果、遺伝子型が未知である液体試料の蛍光強度データ、すなわち、蛍光強度値または蛍光強度の時間的変化量が、第1閾値以下であるとき(ステップS342:No)、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、II型、IV型以外の遺伝子型である、と判定することができる。すなわち、供試菌がIII型やV型以外の遺伝子型を含まない場合であれば、I型である、と判定することができる。また、液体試料の調製に菌体抽出物を用いた場合、当該液体試料の歯周病の原因菌のfimA遺伝子が、IV型、I型以外の遺伝子型である、と判定することができる。すなわち、供試菌がIII型やV型以外の遺伝子型を含まない場合であれば、II型である、と判定することができる。 On the other hand, when bacterial cells are used to prepare the liquid sample, if the result of comparison with the threshold shows that the fluorescence intensity data of the liquid sample whose genotype is unknown, i.e., the fluorescence intensity value or the time change in fluorescence intensity, is equal to or less than the first threshold (step S342: No), it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease causative bacteria in the liquid sample is a genotype other than type II or type IV. In other words, if the test bacteria does not contain any genotype other than type III or type V, it can be determined that it is type I. In addition, when a bacterial cell extract is used to prepare the liquid sample, it can be determined that the fimA gene of the periodontal disease causative bacteria in the liquid sample is a genotype other than type IV or type I. In other words, if the test bacteria does not contain any genotype other than type III or type V, it can be determined that it is type II.

以上の本実施形態に係る蛍光測定装置によると、歯周病の原因菌の酵素活性と歯周病の原因菌の遺伝子型とに相関関係がある場合に、蛍光測定法によって求められる酵素活性に基づいて、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別することができる。従来一般的な分子生物学的手法とは異なり、歯周病を進行させる酵素活性が判別に反映されるため、より実際の病態に即した遺伝子型の判別を行うことができる。また、被験者の口腔から採取した試料を、そのまま蛍光測定用の液体試料に用いることができるため、遺伝子型の判別を簡便に行うことができる。 According to the fluorescence measuring device of this embodiment described above, when there is a correlation between the enzyme activity of the bacteria causing periodontal disease and the genotype of the bacteria causing periodontal disease, the genotype of the bacteria causing periodontal disease can be determined based on the enzyme activity determined by the fluorescence measurement method. Unlike conventional general molecular biology techniques, the enzyme activity that progresses periodontal disease is reflected in the determination, so that the genotype can be determined in a more realistic manner according to the actual pathological condition. In addition, the sample collected from the subject's oral cavity can be used as it is as a liquid sample for fluorescence measurement, so that the genotype can be determined easily.

特に、蛍光測定装置は、第1閾値や第2閾値を記憶した記憶部を備えることができるため、歯周病の原因菌の遺伝子型を、手技・操作にかかわらず、安定的且つ再現性良く判別することができる。歯周病の原因菌の被験者の口腔から採取した試料を、歯周病の原因菌の遺伝子型を判別するための検査薬を用意するだけで、自動的に判別にすることができるため、歯周病の現在の病態や重症化の可能性を、効率的に判断することができる。 In particular, since the fluorescence measuring device can be equipped with a memory unit that stores the first and second threshold values, the genotype of the bacteria that cause periodontal disease can be determined stably and reproducibly regardless of the technique or operation. By simply preparing a test agent for determining the genotype of the bacteria that cause periodontal disease, a sample collected from the oral cavity of a subject with periodontal disease causative bacteria can be automatically determined, so that the current pathological state of periodontal disease and the possibility of it becoming more severe can be efficiently determined.

以上、本発明について説明したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、必ずしも前記の実施形態が備える全ての構成を備えるものに限定されない。或る実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えたり、或る実施形態の構成の一部を他の形態に追加したり、或る実施形態の構成の一部を省略したりすることができる。 Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the spirit of the present invention. For example, the present invention is not necessarily limited to having all of the configurations of the above-described embodiment. It is possible to replace part of the configuration of a certain embodiment with another configuration, add part of the configuration of a certain embodiment to another form, or omit part of the configuration of a certain embodiment.

例えば、前記の蛍光測定装置100は、液体試料Saの蛍光強度を測定できる限り、適宜の光学系や信号処理系を備えることができる。遺伝子型の判別は、第1閾値や第2閾値だけでなく、前記の判別方法と同様の方法等のように、蛍光強度についての指標値の類似度を比較する他の方法によって行うこともできる。 For example, the fluorescence measuring device 100 can be equipped with an appropriate optical system and signal processing system as long as it can measure the fluorescence intensity of the liquid sample Sa. The genotype can be determined not only by the first threshold value and the second threshold value, but also by other methods that compare the similarity of index values for the fluorescence intensity, such as a method similar to the determination method described above.

1 光源(照射手段)
2 試料ホルダ
3a 光学レンズ
3b 光学レンズ
4 フィルタ
5 検出素子(検出手段)
6 増幅器
7 アナログ処理器
8 A/D変換器
9 制御装置(判別手段)
10 試料容器
11 入力手段
12 表示手段
13 pH測定手段
14 温度測定手段
15 温調装置
90 測定結果データ取得部
91 測定結果データ処理部
92 測定結果データ比較部
93 測定条件データ取得部
94 制御部
95 記憶部
96 表示制御部
97 温度制御部
100 蛍光測定装置
1. Light source (illumination means)
2 Sample holder 3a Optical lens 3b Optical lens 4 Filter 5 Detection element (detection means)
6 Amplifier 7 Analog processor 8 A/D converter 9 Control device (discrimination means)
REFERENCE SIGNS LIST 10 Sample container 11 Input means 12 Display means 13 pH measuring means 14 Temperature measuring means 15 Temperature control device 90 Measurement result data acquisition section 91 Measurement result data processing section 92 Measurement result data comparison section 93 Measurement condition data acquisition section 94 Control section 95 Storage section 96 Display control section 97 Temperature control section 100 Fluorescence measuring device

Claims (31)

歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する判別方法であって、
前記原因菌は、ポルフィロモナス・ジンジバリスであり、
前記遺伝子型は、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であり、
被験者の口腔から採取された前記原因菌の菌体と、前記原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された試薬として、N末端が保護基によって保護されたポリペプチドである保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミドと、を含み、液体温度を4℃以上38℃以下に調整して酵素反応させた液体試料に励起光を照射し、
前記液体試料から放出された蛍光の蛍光強度の時間的変化量に基づいて前記遺伝子型を判別する方法であり、
前記液体試料は、
遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体を含む判別対象の液体試料と、
遺伝子型が既知である前記原因菌の菌体または遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体を含み、前記原因菌の細胞懸濁液を遠心分離して採取された上清である前記原因菌の菌体抽出物を含まず、且つ、前記判別対象の液体試料と同じ液体温度に調整されている複数の液体試料と、である判別方法。
A method for identifying the genotype of a causative bacterium of periodontal disease, comprising:
The causative bacterium is Porphyromonas gingivalis,
The genotype is a polymorphism of the fimA gene encoding a fimA protein,
a liquid sample containing the causative bacteria collected from the oral cavity of a subject and a fluorescently labeled reagent containing a substrate for an enzymatic reaction by the causative bacteria, the substrate being a polypeptide whose N-terminus is protected by a protecting group, and the liquid sample is subjected to an enzymatic reaction while the liquid temperature is adjusted to 4° C. or higher and 38° C. or lower, and is irradiated with excitation light;
The method for identifying the genotype is based on a time change in the fluorescence intensity of the fluorescence emitted from the liquid sample,
The liquid sample is
A liquid sample to be identified containing cells of the causative bacterium whose genotype is unknown;
and a plurality of liquid samples, each of which contains bacterial cells of the causative bacterium whose genotype is known or bacterial cells of the causative bacterium whose genotype is unknown, but does not contain a bacterial cell extract of the causative bacterium which is a supernatant obtained by centrifuging a cell suspension of the causative bacterium, and which is adjusted to the same liquid temperature as the liquid sample to be distinguished .
請求項1に記載の判別方法であって
記遺伝子型の判別において、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記複数の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、上位一番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がII型であると判定する判別方法。
The method according to claim 1 ,
In the genotype discrimination, when the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated is classified into the top group of measurement values among the group of measurement values of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the multiple liquid samples, the discrimination method determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type II.
請求項1に記載の判別方法であって
記遺伝子型の判別において、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記複数の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、上位二番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がIV型であると判定する判別方法。
The method according to claim 1 ,
In the genotype discrimination, when the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated is classified into the second highest measurement value group among the measurement values of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the multiple liquid samples, the discrimination method determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type IV.
請求項1に記載の判別方法であって
記遺伝子型の判別において、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記複数の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、下位一番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がI型であると判定する判別方法。
The method according to claim 1 ,
In the genotype discrimination, when the change in fluorescence intensity over time measured for the liquid sample to be discriminated is classified into the lowest group of measurement values among the group of measurement values of the change in fluorescence intensity over time measured for the multiple liquid samples, the discrimination method determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type I.
歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する判別方法であって、A method for identifying the genotype of a causative bacterium of periodontal disease, comprising:
前記原因菌は、ポルフィロモナス・ジンジバリスであり、The causative bacterium is Porphyromonas gingivalis,
前記遺伝子型は、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であり、The genotype is a polymorphism of the fimA gene encoding a fimbrial protein,
前記原因菌の細胞懸濁液を遠心分離して採取された上清である前記原因菌の菌体抽出物と、前記原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された試薬として、N末端が保護基によって保護されたポリペプチドである保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミドと、を含み、液体温度を15℃以上38℃以下に調整して酵素反応させた液体試料に励起光を照射し、a bacterial cell extract of the causative bacterium, which is a supernatant obtained by centrifuging a cell suspension of the causative bacterium, and a reagent in which a substrate for an enzymatic reaction by the causative bacterium is fluorescently labeled, the reagent being a polypeptide whose N-terminus is protected by a protecting group, and the liquid sample is subjected to an enzymatic reaction by adjusting the liquid temperature to 15° C. or higher and 38° C. or lower, and is irradiated with excitation light;
前記液体試料から放出された蛍光の蛍光強度の時間的変化量に基づいて前記遺伝子型を判別する方法であり、The method for identifying the genotype is based on a time change in the fluorescence intensity of the fluorescence emitted from the liquid sample,
前記液体試料は、The liquid sample is
遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体抽出物を含む判別対象の液体試料と、A liquid sample to be identified, which contains a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype is unknown;
遺伝子型が既知である前記原因菌の菌体抽出物または遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体抽出物を含み、被験者の口腔から採取された前記原因菌の菌体を含まず、且つ、前記判別対象の液体試料と同じ液体温度に調整されている複数の液体試料と、である判別方法。and a plurality of liquid samples containing a bacterial body extract of the causative bacterium of a known genotype or a bacterial body extract of the causative bacterium of an unknown genotype, not containing the bacterial bodies of the causative bacterium collected from the oral cavity of a subject, and adjusted to the same liquid temperature as the liquid sample to be distinguished.
請求項に記載の判別方法であって
記遺伝子型の判別において、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記複数の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、上位一番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がI型であると判定する判別方法。
The method according to claim 5 ,
In the genotype discrimination, when the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated is classified into the top group of measurement values among the group of measurement values of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the multiple liquid samples, the discrimination method determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type I.
請求項に記載の判別方法であって
記遺伝子型の判別において、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記複数の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、上位二番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がIV型であると判定する判別方法。
The method according to claim 5 ,
In the genotype discrimination, when the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated is classified into the second highest measurement value group among the measurement values of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the multiple liquid samples, the discrimination method determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type IV.
請求項に記載の判別方法であって
記遺伝子型の判別において、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記複数の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量の測定値群のうち、下位一番目の測定値群に分類されるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がII型であると判定する判別方法。
The method according to claim 5 ,
In the genotype discrimination, when the change in fluorescence intensity over time measured for the liquid sample to be discriminated is classified into the lowest group of measurement values among the group of measurement values of the change in fluorescence intensity over time measured for the multiple liquid samples, the discrimination method determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type II.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の判別方法であって、
前記試薬は、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)である判別方法。
The method according to any one of claims 1 to 8, further comprising the steps of:
The reagent is isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA).
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の判別方法であって、
前記励起光の波長は、355nm以上375nm以下である判別方法。
The method according to any one of claims 1 to 8, further comprising the steps of:
The wavelength of the excitation light is 355 nm or more and 375 nm or less.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の判別方法であって、
前記蛍光の波長は、430nm以上455nm以下である判別方法。
The method according to any one of claims 1 to 8, further comprising the steps of:
The wavelength of the fluorescence is 430 nm or more and 455 nm or less.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の判別方法であって、
前記液体試料は、pH緩衝液であり、
前記pH緩衝液は、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(Tris)を主成分とする判別方法。
The method according to any one of claims 1 to 8, further comprising the steps of:
the liquid sample is a pH buffer solution;
The pH buffer solution contains trishydroxymethylaminomethane (Tris) as a main component.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の判別方法であって、
前記液体試料のpHは、pH7.0以上pH8.5以下である判別方法。
The method according to any one of claims 1 to 8, further comprising the steps of:
The method for determining whether the pH of the liquid sample is 7.0 or higher and 8.5 or lower.
請求項1から請求項のいずれか一項に記載の判別方法であって、
前記液体試料のpHは、中性である判別方法。
The method according to any one of claims 1 to 4 , further comprising the steps of:
A method for determining whether the pH of the liquid sample is neutral.
歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する蛍光測定装置であって、
前記原因菌は、ポルフィロモナス・ジンジバリスであり、
前記遺伝子型は、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であり、
被験者の口腔から採取された前記原因菌の菌体と、前記原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された試薬として、N末端が保護基によって保護されたポリペプチドである保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミドと、を含み、液体温度を4℃以上38℃以下に調整して酵素反応させた液体試料に励起光を照射する照射手段と、
前記液体試料から放出される蛍光を検出する検出手段と、
検出された蛍光の蛍光強度の時間的変化量に基づいて前記遺伝子型を判別する判別手段と、を備え、
前記液体試料は、
遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体を含む判別対象の液体試料と、
遺伝子型が既知である前記原因菌の菌体または遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体を含み、前記原因菌の細胞懸濁液を遠心分離して採取された上清である前記原因菌の菌体抽出物を含まず、且つ、前記判別対象の液体試料と同じ液体温度に調整されている複数の液体試料と、である蛍光測定装置。
A fluorescence measurement device for identifying the genotype of a causative bacterium of periodontal disease,
The causative bacterium is Porphyromonas gingivalis,
The genotype is a polymorphism of the fimA gene encoding a fimbrial protein,
an irradiation means for irradiating an excitation light onto a liquid sample containing the causative bacteria collected from the oral cavity of a subject and a fluorescently labeled reagent containing a substrate for an enzymatic reaction by the causative bacteria, the substrate being a polypeptide whose N-terminus is protected by a protecting group, the liquid temperature of which is adjusted to 4° C. or higher and 38° C. or lower;
A detection means for detecting fluorescence emitted from the liquid sample;
a discrimination means for discriminating the genotype based on a time change in the intensity of the detected fluorescence,
The liquid sample is
A liquid sample to be identified containing cells of the causative bacterium whose genotype is unknown;
a plurality of liquid samples, each of which contains bacterial cells of the causative bacterium whose genotype is known or bacterial cells of the causative bacterium whose genotype is unknown, but does not contain a bacterial cell extract of the causative bacterium, which is a supernatant obtained by centrifuging a cell suspension of the causative bacterium, and which is adjusted to the same liquid temperature as the liquid sample to be distinguished .
請求項15に記載の蛍光測定装置であって
記判別手段は、
第1閾値を記憶した記憶部と、
前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第1閾値とを比較し、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記第1閾値以下であるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がI型であると判定するデータ比較部と、を備え、
前記第1閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定された値である蛍光測定装置。
16. The fluorescence measuring device according to claim 15 ,
The discrimination means is
A storage unit that stores a first threshold value;
a data comparator that compares a time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated with a first threshold value set in advance, and determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type I when the time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated is equal to or less than the first threshold value,
The first threshold value is a value set based on at least one of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type I, and the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV.
請求項15に記載の蛍光測定装置であって
記判別手段は、
第1閾値および第2閾値を記憶した記憶部と、
前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第1閾値および第2閾値とを比較し、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記第1閾値を超え、前記第2閾値以下であるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がIV型であると判定するデータ比較部と、を備え、
前記第1閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定された値であり、
前記第2閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がII型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて、前記第1閾値よりも大きい値として設定された値である蛍光測定装置。
16. The fluorescence measuring device according to claim 15 ,
The discrimination means is
a storage unit that stores a first threshold value and a second threshold value;
a data comparator that compares a time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated with a first threshold and a second threshold that are set in advance, and determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type IV when the time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated exceeds the first threshold and is equal to or smaller than the second threshold,
the first threshold value is a value set based on at least one of a time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type I and a time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV;
The second threshold value is a value set to be greater than the first threshold value based on at least one of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV, and the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type II.
請求項15に記載の蛍光測定装置であって
記判別手段は、
第2閾値を記憶した記憶部と、
前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第2閾値とを比較し、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記第2閾値を超えるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がII型であると判定するデータ比較部と、を備え、
前記第2閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がII型である前記原因菌の菌体を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定された値である蛍光測定装置。
16. The fluorescence measuring device according to claim 15 ,
The discrimination means is
A storage unit that stores a second threshold value;
a data comparator that compares a time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated with a second threshold value set in advance, and determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type II when the time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated exceeds the second threshold value,
The second threshold value is a value set based on at least one of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV, and the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing bacterial cells of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type II.
歯周病の原因菌の遺伝子型を判別する蛍光測定装置であって、A fluorescence measurement device for identifying the genotype of a causative bacterium of periodontal disease,
前記原因菌は、ポルフィロモナス・ジンジバリスであり、The causative bacterium is Porphyromonas gingivalis,
前記遺伝子型は、線毛タンパクをコードするfimA遺伝子の多型であり、The genotype is a polymorphism of the fimA gene encoding a fimbrial protein,
前記原因菌の細胞懸濁液を遠心分離して採取された上清である前記原因菌の菌体抽出物と、前記原因菌による酵素反応の基質が蛍光標識された試薬として、N末端が保護基によって保護されたポリペプチドである保護基-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミドと、を含み、液体温度を15℃以上38℃以下に調整して酵素反応させた液体試料に励起光を照射する照射手段と、an irradiation means for irradiating an excitation light onto a liquid sample subjected to an enzyme reaction by adjusting a liquid temperature to 15° C. or higher and 38° C. or lower, the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium, which is a supernatant obtained by centrifuging a cell suspension of the causative bacterium, and a fluorescently labeled reagent containing a substrate for an enzyme reaction by the causative bacterium, the reagent being a protecting group-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide, which is a polypeptide whose N-terminus is protected by a protecting group;
前記液体試料から放出される蛍光を検出する検出手段と、A detection means for detecting fluorescence emitted from the liquid sample;
検出された蛍光の蛍光強度の時間的変化量に基づいて前記遺伝子型を判別する判別手段と、を備え、a discrimination means for discriminating the genotype based on a time change in the intensity of the detected fluorescence,
前記液体試料は、The liquid sample is
遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体抽出物を含む判別対象の液体試料と、A liquid sample to be identified, which contains a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype is unknown;
遺伝子型が既知である前記原因菌の菌体抽出物または遺伝子型が未知である前記原因菌の菌体抽出物を含み、被験者の口腔から採取された前記原因菌の菌体を含まず、且つ、前記判別対象の液体試料と同じ液体温度に調整されている複数の液体試料と、である蛍光測定装置。a plurality of liquid samples containing a bacterial body extract of the causative bacterium of a known genotype or a bacterial body extract of the causative bacterium of an unknown genotype, the liquid samples not containing the bacterial bodies of the causative bacterium collected from the oral cavity of a subject, and the liquid samples being adjusted to the same liquid temperature as the liquid sample to be distinguished.
請求項19に記載の蛍光測定装置であって
記判別手段は、
第1閾値を記憶した記憶部と、
前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第1閾値とを比較し、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記第1閾値以下であるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がII型であると判定するデータ比較部と、を備え、
前記第1閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がII型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定された値である蛍光測定装置。
20. The fluorescence measurement device according to claim 19 ,
The discrimination means is
A storage unit that stores a first threshold value;
a data comparator that compares a time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated with a first threshold value set in advance, and determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type II when the time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated is equal to or less than the first threshold value,
The first threshold value is a value set based on at least one of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type II, and the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV.
請求項19に記載の蛍光測定装置であって
記判別手段は、
第1閾値および第2閾値を記憶した記憶部と、
前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第1閾値および第2閾値とを比較し、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記第1閾値を超え、前記第2閾値以下であるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がIV型であると判定するデータ比較部と、を備え、
前記第1閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がII型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定された値であり、
前記第2閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて、前記第1閾値よりも大きい値として設定された値である蛍光測定装置。
20. The fluorescence measurement device according to claim 19 ,
The discrimination means is
a storage unit that stores a first threshold value and a second threshold value;
a data comparator that compares a time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated with a first threshold and a second threshold that are set in advance, and determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type IV when the time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated exceeds the first threshold and is equal to or smaller than the second threshold,
the first threshold value is a value set based on at least one of a time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type II and a time change in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV;
The second threshold value is a value set to be greater than the first threshold value based on at least one of the amount of change over time of fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV, and the amount of change over time of fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type I.
請求項19に記載の蛍光測定装置であって
記判別手段は、
第2閾値を記憶した記憶部と、
前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量と、予め設定された第2閾値とを比較し、前記判別対象の液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量が、前記第2閾値を超えるとき、当該液体試料の前記原因菌のfimA遺伝子がI型であると判定するデータ比較部と、を備え、
前記第2閾値は、fimA遺伝子の遺伝子型がIV型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量、および、fimA遺伝子の遺伝子型がI型である前記原因菌の菌体抽出物を含む前記液体試料について測定された蛍光強度の時間的変化量のうち、少なくとも一方に基づいて設定された値である蛍光測定装置。
20. The fluorescence measurement device according to claim 19 ,
The discrimination means is
A storage unit that stores a second threshold value;
a data comparator that compares a time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated with a second threshold value set in advance, and determines that the fimA gene of the causative bacterium in the liquid sample is type I when the time change in the fluorescence intensity measured for the liquid sample to be discriminated exceeds the second threshold value,
The second threshold value is a value set based on at least one of the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type IV, and the amount of change over time in fluorescence intensity measured for the liquid sample containing a bacterial cell extract of the causative bacterium whose genotype of the fimA gene is type I.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記遺伝子型の判別の結果を表示する表示手段を備える蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
A fluorescence measuring device comprising a display means for displaying the result of the genotype discrimination.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記液体試料のpHを測定するpH測定手段を備える蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
A fluorescence measuring device comprising a pH measuring means for measuring the pH of the liquid sample.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記液体試料の温度を調節する温度制御手段を備える蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
A fluorescence measuring device comprising a temperature control means for adjusting the temperature of the liquid sample.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記試薬は、イソブチルオキシカルボニル-グリシル-グリシル-L-アルギニル-4-メチルクマリル-7-アミド(iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA)である蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
The reagent is isobutyloxycarbonyl-glycyl-glycyl-L-arginyl-4-methylcoumaryl-7-amide (iBoc-Gly-Gly-Arg-MCA).
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記励起光の波長は、355nm以上375nm以下である蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
A fluorescence measuring device, wherein the wavelength of the excitation light is 355 nm or more and 375 nm or less.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記蛍光の波長は、430nm以上455nm以下である蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
A fluorescence measuring device, wherein the wavelength of the fluorescence is 430 nm or more and 455 nm or less.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記液体試料は、pH緩衝液であり、
前記pH緩衝液は、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(Tris)を主成分とする蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
the liquid sample is a pH buffer solution;
The pH buffer solution is a fluorescence measuring device containing trishydroxymethylaminomethane (Tris) as a main component.
請求項15から請求項22のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記液体試料のpHは、pH7.0以上pH8.5以下である蛍光測定装置。
23. The fluorescence measuring device according to claim 15,
The pH of the liquid sample is from pH 7.0 to pH 8.5 inclusive.
請求項15から請求項18のいずれか一項に記載の蛍光測定装置であって、
前記液体試料のpHは、中性である蛍光測定装置。
19. A fluorescence measuring device according to any one of claims 15 to 18 ,
The liquid sample has a neutral pH.
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