2020 Fiscal Year Research-status Report
硫酸化ムチン結合性ビフィズス菌の腸管バリア機能に及ぼす影響と腸内定着機構の解析
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19K06374
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
向井 孝夫 北里大学, 獣医学部, 教授 (20229917)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ビフィズス菌 / ムチン / スルファターゼ / 付着性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸粘膜を覆う粘液の主成分であるムチン構成成分の硫酸化糖鎖結合性を有するビフィズス菌の腸内定着性を明らかにするとともに，ビフィズス菌の摂取による腸管バリア機能に及ぼす影響を評価するために，ビフィズス菌の硫酸化糖鎖結合因子を明らかにすることとした。特に本研究ではビフィズス菌（Bifidobacterium breve，Bifidobacterium longum，Bifidobacterium bifidum）の硫酸化糖鎖結合タンパク質を見出すことを目的の一つとして実施してきたが，生化学的手法では目的タンパクを取得することはできなかった。そこで本年度は硫酸化糖にアフィニティーを持つタンパク質としてスルファターゼに着目して研究を進めることとした。すでに先行研究においてBifidobacterium breveで見いだされた推定スルファターゼ遺伝子Xと新たにデータベース上で存在が示唆された遺伝子Yに着目し腸内定着性への関与を明らかにすることを目的とした。嫌気性スルファターゼ成熟酵素との共発現系にて2種類の組み換えタンパク質を作成したところ、いずれも単発現系より高い活性を示した。またそれらを精製し、酵素活性を測定した結果、スルファターゼXは顕著に活性が高く、B.breveの主要なスルファターゼであると考えられた。本年度はさらに，スルファターゼXのノックアウト株を作製することとした。ノックアウト株の作製は一点相同組換えで試みた結果，欠損株の取得に成功し，GlcNAc-6硫酸の存在下では生育は見られなかったことから，スルファターゼ欠損株の取得に成功したものと判断した。今後は欠損株の付着性を評価し，スルファターゼの腸内定着性の関与を明らかにするとともに，腸管バリア機能に及ぼす影響を調べたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目的であるBifidobacterium breveの硫酸化糖鎖結合性タンパク質としてスルファターゼを候補として見出し，またその遺伝子ノックアウト株の作製に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
スルファターゼ欠損株のムチン付着性を評価するとともにバリア機能改善効果を評価することでB.breveにおけるスルファターゼの腸内定着性や宿主に及ぼす効果を明らかにしたい。
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| Causes of Carryover |
当初の予定では，想定遺伝子のノックアウト株を作製後，バリア機能の改善効果を評価する予定であったが，想定遺伝子が酵素であると予想されたため，予定を変更し組み換えタンパク質の作製やその酵素活性など評価することとなった，その後ノックアウト株の作製に成功したが年度末となり，次年度使用額が生じた。
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