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ヒト‐ビフィズス菌の共生・共進化機構の解明:酵素機能から迫る腸内生態学

Research Project

Project/Area Number 16J09251
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山田 千早  京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsビフィズス菌 / 母乳オリゴ糖 / 共生 / 糖質加水分解酵素
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ヒトの腸内環境という生態系において、母乳オリゴ糖をめぐって繰り広げられるビフィズス菌を中心とした各種腸内細菌の種間関係を生態学的な視点および代謝動態学的な視点から解明することにより、ヒトと腸内細菌との共生・共進化メカニズムを紐解くことを目的とする。まず、乳幼児型のビフィズス菌4種(B. bifidum JCM1254, B. breve JCM1192, B. infantis JCM1222, B. longum JCM1217)を共培養し、母乳オリゴ糖をめぐるビフィズス菌4種の競合関係を明らかにすることを目的としてin vitro実験を行った。組み合わせとしては、ラクト-N-ビオシダーゼ活性を有するビフィズス菌2種(B. bifidumおよびB. longum)を同じ割合になるように混合し共培養実験を行った。ラクトース、ラクト-N-ビオース、ラクト-N-テトラオースを添加した培養条件すべてにおいて、B. bifidumが90%を占め優先化することが示された。同じ培地条件で純粋培養実験を行った際にはB. bifidumおよびB. longumは同程度増殖したことを確認している。このことから、母乳オリゴ糖の1種ラクト-N-テトラオースやラクトース、ラクト-N-ビオースを優先的に利用するのはB. bifidumの方であることが、in vitroの実験から示された。4種すべてのビフィズス菌を共培養した際にもB. bifidumが優先的に増殖することが示された。ラクト-N-ビオースを添加した条件ではB. bifidumだけでなくB. breveが優先的に増殖した。以上の共培養実験の結果から、乳幼児型のビフィズス菌4種の中で、B. bifidumが優先的に増殖することが示された。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] ラクト-N-ビオシダーゼ(LnbX)の機能から考える母乳オリゴ糖を介したビフィズス菌と母乳栄養児の共生・共進化2017

    • Author(s)
      後藤愛那、片山高嶺、山田千早、伏信進矢、櫻間晴子
    • Journal Title

      酵素工学ニュース

      Volume: 78 Pages: 23-28

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molecular Insight into Evolution of Symbiosis between Breast-Fed Infants and a Member of the Human Gut Microbiome Bifidobacterium longum2017

    • Author(s)
      Yamada C, Gotoh A, Sakanaka M, Hattie M, Stubbs KA, Katayama-Ikegami A, Hirose J, Kurihara S, Arakawa T, Kitaoka M, Okuda S, Katayama T and Fushinobu S.
    • Journal Title

      Cell Chemical Biology

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 515-524

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2017.03.012

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ヒト腸内細菌が有する母乳オリゴ糖分解酵素LnbXホモログの機能解析2017

    • Author(s)
      山田 千早, 伏信 進矢, 後藤 愛那, 加藤 紀彦, 片山 高嶺
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2017-03-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ビフィズス菌由来ヒト糖鎖分解酵素の基質認識と触媒機構2017

    • Author(s)
      伏信進矢、山田千早、佐藤真与、後藤愛那、荒川孝俊、芦田久、片山高嶺
    • Organizer
      Conbio2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規ファミリーに属するビフィズス菌由来ラクト-N-ビオシダーゼの立体構造2016

    • Author(s)
      山田 千早, 片山 高嶺, Mitchell Hattie, Keith A. Stubbs, 荒川 孝俊, 伏信 進矢
    • Organizer
      応用糖質科学会
    • Place of Presentation
      福山
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院農学生命科学研究科 プレスリリース

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2017/20170404-1.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] EurekAlert!

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-04/cp-hab033017.php

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都大学プレスリリース

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/170407_1.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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