Effects of sulfomucin-binding bifidobacteria on intestinal barrier function and analysis of gut colonization mechanisms

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06374
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42010:Animal production science-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: MUKAI TAKAO 北里大学, 獣医学部, 教授 (20229917)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ビフィズス菌 / ムチン / 硫酸化糖鎖

Outline of Final Research Achievements

In this study, in order to clarify the barrier-enhancing function of sulfated sugar-binding Bifidobacterium breve and part of the adhesion mechanism to the mucosa, we focused on the sulfated sugar metabolism system, which is thought to have affinity for sulfated sugar chains, to find sulfated sugar chain binding proteins. As a result of database search, several sulfatases and genes involved in the uptake were found. In this study, we identified major sulfatases and activating enzymes by enzymatic methods. It was hypothesized that sulfated sugar transporters may contribute to binding to sulfated sugar chains. Since the putative transporter gene was located upstream of the identified sulfatase gene, we are now producing a strain deficient in the gene.

Free Research Field

動物微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

B.breveは哺乳開始直後の乳児腸内に定着するビフィズス菌の一種であり、その後の腸管バリア機能や腸管免疫機能の発達に重要な役割を発揮していると考えられているが、なぜ、本菌種がその時期に定着するのかは、十分に理解されていない。先行研究では、共生関係にあるB. bifidumからミルクオリゴ糖やムチン糖鎖分解物である硫酸化糖を得ることが哺乳初期での定着要因の一つとされているため、本菌が第一に硫酸化糖鎖に結合することが重要であると考えている。現在まで、硫酸化糖鎖結合メカニズムの完全解明には至っていないが、もし、解明されれば人工乳を授乳している乳児腸内に本菌を定着させることの一助になる可能性がある。