2018 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis and application studies of gut microbe-derived sulfoglycosidase and sulfated mucin in symbiosis
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17K17820
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
加藤 紀彦 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (40724612)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | sulfoglycosidase / Bifidobacterium bifidum / sulfated glycan |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸内細菌による粘液ムチンの分解は、腸内細菌叢の形成・維持機構や様々な疾患との関連が深いことが知られている。プロバイオティクスであるビフィズス菌Bifidobacterium bifidumは、多くの細胞表在性のムチン分解酵素を保持するが、本研究ではその中の一つであるスルフォグリコシダーゼBbhIIの機能解析を行った。
BbhII酵素はムチンから6-スルホ-N-アセチルグルコサミン（GlcNAc-6S）を遊離することを明らかにした。さらにどのような糖鎖構造に対して作用するのかについて明らかにするため、ブタ胃由来ムチンにBbhII処理を行い、ムチン分子上の糖鎖構造を解析した。MALDI-TOF/MSによる糖鎖構造解析の結果、11の糖鎖シグナルピークについて、BbhII処理によってシグナルが有意に減少したことを確認した。それらの多くはCore1構造のN-アセチルガラクトサミン残基にGlcNAc-6Sが結合した構造（推定構造：GlcNAc(6S)β1-6GalNAc-Ser/Thr）を含むものであった。
さらにBbhIIのX線結晶構造解析を行い、分解能1.7オングストローム(Nativeタンパク質)、1.9オングストローム(Se-Met置換タンパク質)でそれぞれGlcNAc-6Sとの共結晶構造を得た。GlcNAc-6SはBbhIIのCBM32ドメインおよびGH20触媒ドメイン（-1）サブサイトへの結合が見られた。
またBbhIIによるムチン糖鎖の分解を介した多種ビフィズス菌クロスフィーディングについて検討を行ったところ、ムチン培地においてはB. bifidumとの共培養によってB. breveの増殖が顕著に向上した。しかしB. bifidumのbbhII-株の作製が困難であったためにそれ以上の解析を行うことができなかった。今後も継続して検討を行う予定である。
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Research Products
(2 results)
