Functional metabolites production in butyrate producing Faecalibacterium prausnitzii
| Project/Area Number |
21J11100
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
丹野 広貴 東京農業大学, 生物産業学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 腸内細菌 / 酪酸産生菌 / 16S rRNA遺伝子 / 定量的PCR / 特異的プライマー / 遺伝子マーカ― / 抗炎症性ペプチド / 抗炎症活性 |
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| Outline of Research at the Start |
酪酸産生菌は、近年腸内での重要性が注目されている腸内細菌の一群であるが、本研究ではヒト腸内で最優勢の酪酸産生菌であるFaecalibacterium prausnitzii がゲノムレベルで多様な系統群に分けられることに着目し、これまで定量的PCRで用いられてきたプライマーがそれらを均一に検出可能かどうか検証する。また、F. prausnitziiが酪酸以外にも抗炎症活性を有するタンパク質(MAM)を産生することから、これらの系統群ごとの抗炎症活性の違いや栄養源による産生量の違いについて明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請内容では、Faecalibacterium prausnitzii が種レベルで複数の系統群に分けられることに着目し、本菌が産生する抗炎症性タンパク質である Microbial Anti-Inflammatory Molecule (MAM) について、系統群ごとの抗炎症活性を観察していく予定であった。しかし、昨年度末に同様の研究結果が Auger らによって報告されたため [1]、昨年度に得られた結果を踏まえ、本菌群の分類のために 16S rRNA 遺伝子に代わる新規の遺伝子マーカーの検討を当該チームと共同で行った。
まず乳酸菌やビフィズス菌の定量で用いられる 6 種類のハウスキーピング遺伝子を対象とし、86 菌株のゲノム中におけるコピー数の確認、相同性解析を行った。その結果、最終的に recA が本菌及びその類縁菌の分類と同定に適した遺伝子マーカーであると考えられた。一方で、recA は特定の系統群では群内における保存性が十分ではなく、定量のために必要となるそれぞれの系統群特異的プライマーの設計は難しいように思われた。そこで再度上述のハウスキーピング遺伝子の保存性について検討したところ、rpoA は recA と比較して系統群間の保存性が高く、特異的プライマーの設計に適した遺伝子であると考えられた。よって、rpoA 遺伝子を標的とした各系統群特異的なプライマーを設計し、各系統群に対する特異性の評価を合成 DNA や糞便抽出 DNA を用い行ったところ、各々の系統群特異的プライマーがいずれの系統群に対しても高い特異性を示す結果が得られた。以上の結果より、本菌及びその類縁菌の分類・同定には recA、定量には rpoA が適していることが明らかになり、本研究により Faecalibacterium 属細菌における新規の分類マーカーの確立及び定量法の開発が遂行された。
[1] S. Auger et al. al., Intraspecific Diversity of Microbial Anti Inflammatory Molecule (MAM) from Faecalibacterium prausnitzii. Int J Mol Sci 23, (2022)
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
