2023 Fiscal Year Final Research Report
Establishment of a novel genome modification technology to produce functional lactic acid bacteria
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20K05818
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 朝光 福岡大学, 薬学部, 教授 (90369025)
山本 雅達 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (40404537)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 乳酸菌 / ゲノム改変 / EPA / ゲノム組み込み型ベクター |
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| Outline of Final Research Achievements |
Lactic acid bacteria (LAB), which are indigenous to humans, and their safety for humans is well established. In this study, we aim to establish a novel genome modification technology to produce functional LAB by developing a genome-integrated host-vector that can maintain genetic traits stably under no selection pressure and can remove drug-resistant genes that may cause dangerous drug-resistant bacteria, as well as by developing a system to remove drug-resistant genes that are in the genome. We have developed a genome-embedded host-vector that can remove drug-resistance genes that can produce dangerous drug-resistant bacteria, while maintaining stable genetic traits even under non-selective pressure. As an example of the application of this system, we attempted to produce EPA-producing lactic acid bacteria that can be orally administered for the improvement of dyslipidemia in preventive medicine by incorporating the EPA synthesis gene into LAB.
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| Free Research Field |
応用微生物学、生物系薬学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
乳酸菌をドラッグデリバリーシステムに応用する研究では、いまだ薬剤耐性遺伝子を有するプラスミドを用いた遺伝子組換え技術に依存しており、このことは医療目的として人に直接投与するには二つの問題を生じる。
先ずプラスミドが有する薬剤耐性遺伝子に依存して薬剤選択圧の下に保持されている外来遺伝子は、選択圧のないヒト標的臓器内ではプラスミドが脱落した菌が優勢に出現することでその治療効果は低下する。次に組み換え乳酸菌の中でプラスミドに保持される薬剤耐性遺伝子の存在は思わぬ耐性菌の出現を招く危険性がある。本研究において構築されたシステムはこれらの問題を明確に回避するもので、その社会的意義は大きいと考えられる。
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