Elucidation of sulfur-assimilation mechanism in bifidobacteria

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05801
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Setsunan University
• Principal Investigator: WADA Masaru 摂南大学, 農学部, 教授 (00301416)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吹谷 智 北海道大学, 農学研究院, 教授 (10370157)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ビフィズス菌 / 含硫アミノ酸 / システイン / メチオニン / シスタチオニン

Outline of Final Research Achievements

Cysteine and methionine metabolism of Bifidobacterium longum subsp. longum 105-A have been investigated in this study. Putative orfs, BL105A_0509 and 0510, were expressed in E. coli, and then the recombinant proteins were characterized. Recombinant 0509 protein showed cystathionine forming activity from O-acetylserine and homocysteine. Thus, BL105A_0509 encodes O-acetylserine dependent cystathionine-β-synthase (EC 2.5.1.134), which is commonly found in bacteria.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ビフィズス菌は人の腸内細菌叢における主要構成菌群の一つであり、大腸内に生息する。しかし大腸内は小腸と比べ貧栄養な環境であるため、限られた栄養源を効率的に取得・利用する必要がある。ビフィズス菌がどのように栄養源を獲得・利用しているかの栄養代謝への理解は非常に重要となる。これまでビフィズス菌の含硫アミノ酸代謝に関する知見はほとんどなかった。本研究はビフィズス菌の含硫アミノ酸代謝経路の全容解明を目的として実施し、シスタチオニン-β-シンターゼなどの含硫アミノ酸代謝酵素の大腸菌発現に成功した。また、組換え酵素の性質解明も行った。これにより、本研究の目的に近づくことができた。