2019 Fiscal Year Research-status Report
Characterization of a new ability of Lactobacillus to exploit adjacent-possible ecological niche
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18K05419
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
水野 康平 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 准教授 (80342583)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 乳酸菌 / ラクトバシラス / 共培養 / プラスミド / 突然変異 / 相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳酸菌の1種ラクトバシラスは、腸管において常にサブ・ポピュレーション（0.1～数％）であり、優勢化することはないが、乳酸や抗菌性物質を生産して菌叢全体を安定化させて、有害菌の侵入を防ぐ例が知られている。申請者らは、ある種のラクトバシラスが、貧栄養条件下で隣接する大腸菌細胞とマイクロ共凝集体を形成して効率的に増殖する現象を発見した。この乳酸菌と大腸菌の新しい相互作用のメカニズムを解明することを目的として、研究を開始した。まず、乳酸菌への遺伝子組み換え系の構築を行った。所有株のうち、大腸菌との共培養能力を有する株へのプラスミドの形質転換に成功した。また、乳酸菌以外のグラム陽性菌、特に遺伝組み換えの容易な株を用いて、共培養実験を行って、乳酸菌以外でも同じ現象を検索できるような系の構築を行った。
また、1ヶ月以上の長期共培養により、生じた変異株をストックして、様々な観点から生理的変化を検討した。特に、形態的に不可逆的な変化があることを観察した。これは、長期培養株を通常のリッチな乳酸菌用の培地に戻して単独培養しても、形態的変化は戻らなかった。このような形態変化は、再現性をとるのが一般的に難しいとされるが、独立した系を複数構築して、繰り返し観察されたことから、一定の再現性が得られたと判断した。この株について、特にガラス面への接着性が高まることが共通して見出された。
昨年度まで、グラム陽性菌用プラスミドを用いて、ラクトバチルスの形質転換を試みてきたが、安定した株を獲得できなかった。そこで、今年度から、バチルス・サチルスを宿主として、Natural Competence能を用いて、バチルスにラクトバチルスのゲノムDNAを取り込ませて、その影響をバチルスと大腸菌の共培養能力の変化として検出する系を構築して、ラクトバチルスから共培養に必要な遺伝子を形質転換させることを目指した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Natural Competenceのプロトコルを確立すれば、独創的な研究成果を期待できると考えているが、予想以上に難しかったことが原因と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
長期共培養によって、不可逆的な変異株を取得した。この変異株を切り口にして、ゲノム解析を検討したい。また、Natural Competenceを用いて、共培養に関連する遺伝子群の形質転換を検討したい。
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| Causes of Carryover |
年度末からウイルス対策として休学となり、研究が中断したため。
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