2021 Fiscal Year Annual Research Report
健口マイクロバイオームをモデル化する：オミックスと嫌気培養法による相乗解析
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19K18975
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| Research Institution | Ohu University |
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Principal Investigator |
眞島 いづみ 奥羽大学, 歯学部, 講師 (60770782)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 健口 / 唾液マイクロバイオーム / Veillonella属細菌 / 比較Pan-genome解析 / KEGG / メタボローム解析 / 代謝経路マップ / 新規フルクトース代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、前年度のゲノム解析データを応用し、健口マイクロバイオーム優勢細菌群である口腔Veillonella全８菌種の比較Pan-genome解析を開始した。得られた結果をKEGGデータベース内で検索し、それらの全代謝経路マップを作成した。その結果、口腔Veillonella全８菌種は、フルクトース代謝経路をコアゲノム（ハウスキーピング遺伝子）として保存していることが明らかになった（Mashima I et al., Microorganisms, 2021）。
さらに経時的な培養試験において、フルクトース単栄養源下で、それらが増殖する事実も確認された。また、CE-TOFMS（キャピラリー電気泳動‐飛行時間型質量分析計）を用いたVeillonlla atypicaのメタボローム解析の結果、フルクトース代謝経路の各中間代謝産物が全て定量的に同定された。これらの結果から、口腔Veillonellaがそのエネルギー源として、これまで報告されていた乳酸以外に、フルクトース代謝経路を遺伝学的に保存していること、そしてそれが実際に機能していることが初めて明らかになった。本発見は、今後の口腔マイクロバイオーム構成細菌間における代謝ネットワークの新しい解明に重要な役割を担うことが考えられる。
本研究の成果は、健口マイクロバイオームのモデルに、優勢菌としてのVeillonella属細菌を応用できると同時に、嫌気培養法を併用することでその菌種レベルでの解析を可能にした。
今後は、新型コロナウィルスの感染収束を見極めた後、健口なヒト由来の唾液の採取を再度行う。そして、唾液由来メタボライトと、乳酸及びフルクトースを栄養源とした際の口腔Veillonellaのメタボライトを比較解析する。それらの結果から、優勢メタボライトを明らかにすることで、健口マイクロバイオームを統合的なモデル化を完成させる。
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