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ヒト起源プロバイオティクスの腸管付着性機構の解明とその応用に関する研究

Research Project

Project/Area Number 07J02318
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

木下 英樹  Tohoku University, 大学院・農学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords乳酸菌 / プロバイオティクス / 腸管付着性 / グリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素 / GAPDH / 血液型抗原 / BIACORE / 付着因子 / 付着 / ABO式血液型抗原 / ヒト大腸ムチン / 癌 / 腸管 / 糖鎖
Research Abstract

乳酸菌の有効利用のためには腸管付着メカニズムの解明が非常に重要である。これまでにヒト大腸ムチンに対し高い付着性を有するLactobacillus plantarum LA318株の付着因子グリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素(GAPDH)がABO式血液型抗原に高い付着性を示すことを明らかにした。また、GAPDH側の糖鎖認識部位を明らかにするため、NAD^+による阻害試験を行った結果、N-末端側のNAD結合ドメインが結合に関与しているのではないかと考えられた。
そこで本年度では、結合部位を明らかにするためGAPDHの(1)全体、(2)N-末端側のみ、(3)C-末端側のみ、(4)C-末端側の一部欠損の4つのリコンビナント体の発現を試みた。目的のDNA断片をEscherichia coli BL-21に組み込み、トランスフォーメーションを行った。PCRにて目的断片DNAの挿入を確認後、IPTGにより発現誘導をかけ37℃、5時間培養を行ったところ、目的の位置に発現タンパク質と思われるバンドを確認できた。さらに、Ni-NTAを用いたWestern blottingによりリコンビナントタンパク質の存在を確認できた。次にリコンビナントタンパク質の発現の条件検討を行ったところ、100mM IPTG 10μL添加、37℃、5時間、200rpmでの培養が適当であると判断した。リコンビナントタンパク質は全て8M尿素画分で検出されたことから封入体を形成していると考えられた。そこで封入体画分からのHisTrap HPカラムを用いてリコンビナントタンパク質の精製を行った。今後、これらの精製リコンビナントタンパク質の酵素活性を指標としたリフォールディング確認を用い、HCMや血液型抗原に対する結合を解析し、大まかな結合部位を決定する。さらにアミノ酸置換などを行い、詳細な結合部位を特定する予定である。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Cell surface Lactobacillus plantarum LA 318 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) adheres to human colonic mucin2008

    • Author(s)
      Kinoshita, et al.
    • Journal Title

      Journal of Applied Microbiology 104

      Pages: 1667-1674

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 総説「プロバイオティック乳酸菌の血液型抗原を介したヒト腸管付着性機構2008

    • Author(s)
      木下英樹, 渡辺真通, 齋藤忠夫
    • Journal Title

      日本乳酸菌学会誌 19

      Pages: 78-88

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cell surface glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) of Lactobacillus plantarum LA 318 recognizes human A and B blood group antigens2008

    • Author(s)
      Kinoshita, et al.
    • Journal Title

      Research in Microbiology 159

      Pages: 685-691

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2007年度ADSA-PSA-AMPA-ASAS合同会議に参加して2008

    • Author(s)
      木下英樹, 齋藤忠夫
    • Journal Title

      ミルクサイエンス 56

      Pages: 99-102

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell surface Lactobacillus plantarum LA 318 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) adheres to human colonic mucin2008

    • Author(s)
      H. Kinoshita, H. Uchida, Y. Kawai, T. Kawasaki, N. Wakahara, H. Matuo, M. Watanabe, H. Kitazawa, S. Ohmura, K. Miura, A. Horii and T. Saito
    • Journal Title

      Journal of Applied Microbiology (in press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 乳酸菌表層グリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素 (GAPDH)はヒトABO式血液型抗原構造を認識する!一乳酸菌のヒト腸管定着性機構の一部を解明-2008

    • Author(s)
      木下英樹, ら
    • Organizer
      第5回東北大学バイオサイエンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2008-05-19
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Bacterial cell surface glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) of Lactobacillus plantarum recognizes human blood group antigens on mucin2008

    • Author(s)
      Kinoshita, et al.
    • Organizer
      The 9th symposium on lactic acid bacteria (LAB9)
    • Place of Presentation
      オランダ・エグモンドアンジー(Egmond aan Zee)
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] New strategy to exclude harmful bacteria from the human intestine using probiotic lactic acid bacteria (LAB) having specific adhesion to ABO-type human blood antigens of the intestinal mucosa2008

    • Author(s)
      Saito, Kinoshita, et al.
    • Organizer
      The 9th symposium on lactic acid bacteria (LAB9)
    • Place of Presentation
      オランダ・エグモンドアンシー(Egmond aan Zee)
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト腸管付着因子:グリセルアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素(GAPDH)の血液型抗原認識機構の解明2008

    • Author(s)
      ○木下英樹, 若原望美, 渡辺真通, 川井泰, 北澤春樹, 三浦康, 堀井明, 齋藤忠夫
    • Organizer
      日本畜産学会第109回大会
    • Place of Presentation
      水戸
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトB型抗原認識性プロバイオティック乳酸菌のヒト腸管付着性機構の検討2008

    • Author(s)
      ○渡辺真通, 木下英樹, 若原望美, 松尾啓樹, 川崎保美, 川井泰, 北澤春樹, 三浦康, 堀井明, 内田英明, 竹友直生, 齋藤忠夫
    • Organizer
      日本畜産学会第109回大会
    • Place of Presentation
      水戸
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタ腸管付着性新規プロバイオティクスの探索と抗生物質低減飼料への利用(その2)2008

    • Author(s)
      ○齋藤忠夫, 川崎保美, 木下英樹, 若原望美, 渡辺真通, 川井泰, 北澤春樹, 上野啓介, 小林一彦
    • Organizer
      日本畜産学会第109回大会
    • Place of Presentation
      水戸
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトABO式血液型A抗原を認識する腸管系有害菌の発見とその競合的排除方法の提案2007

    • Author(s)
      ○若原望美, 木下英樹, 松尾啓樹, 渡辺真通, 川井泰, 北澤春樹, 三浦康, 堀井明, 内田英明, 木村勝紀, 竹友直生, 齋藤忠夫
    • Organizer
      平成19年度日本酪農科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2007-08-24
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトABO式血液型A抗原を認識する腸管系有害菌の発見とその競合的排除方法の提案2007

    • Author(s)
      ○若原望美, 木下英樹, 松尾啓樹, 渡辺真通, 川井泰, 北澤春樹, 三浦康, 堀井明, 内田英明, 木村勝紀, 竹友直生, 齋藤忠夫
    • Organizer
      第4回東北大学バイオサイエンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-06-04
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗生物質代替品として有望なブタ腸管付着性新規プロバイオティック乳酸菌の探索2007

    • Author(s)
      ○川崎保美, 木下英樹, 川井泰, 北澤春樹, 上野啓介, 小林一彦, 齋藤忠夫
    • Organizer
      第57回東北畜産学会大会
    • Place of Presentation
      鶴岡
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 腸管付着因子グリセルアルデヒド3-リン酸脱水素酵素(GAPDH)の糖鎖認識機構の解明2007

    • Author(s)
      ○木下英樹, 松尾啓樹, 川崎保美, 若原望美, 渡辺真通, 川井泰, 北澤春樹, 三浦康, 堀井明, 齋藤忠夫
    • Organizer
      日本畜産学会第108回大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) expressed on the cell surface of Lactobacillus plantarum LA 318 mediates adhesion to human colonic mucin2007

    • Author(s)
      ○H. Kinoshita, H. Uchida, T. Kawasaki, N. Wakahara, H. Matuo, Y. Kawai, H. Kitazawa, S. Ohmura, K. Miura, K. Shiiba, A. Horii, T. Saito
    • Organizer
      2007年度アメリカ酪農科学会-家禽学会-メキシコ畜産学会-アメリカ畜産学会合同会議(ADSA-PSA-AMPA-ASAS合同会議)
    • Place of Presentation
      米国・テキサス州・サンアントニオ
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] An assay system for probiotic lactic acid bacteria recognizing human blood type A-antigen that competitively excludes harmful intestinal bacteria2007

    • Author(s)
      ○T. Saito, N. Wakahara, H. Uchida, H. Kinoshita, Y. Kawai, H. Kitazawa, K. Miura, A. Norii, K. Kimura and N. Taketomo
    • Organizer
      2007年度アメリカ酪農科学会-家禽学会-メキシコ畜産学会-アメリカ畜産学会合同会議(ADSA-PSA-AMPA-ASAS合同会議)
    • Place of Presentation
      米国・テキサス州・サンアントニオ
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Discavary of new probiotic lacic acid bacteria (LAB) with specific adhesion to human blood ABO type antigen of intestinal mucosa and their application2007

    • Author(s)
      ○T. Saito, N. Wakahara, H. Kinoshita, H. Matsuo, Y. Kawai, H. Kitazawa, K. Miura, A. Horii, H. Uchida, K. Kimura, N. Taketomo
    • Organizer
      第4回アジア乳酸菌会議(ACLAB-4)
    • Place of Presentation
      中華人民共和国・上海
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/douka/index-j.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/douka/index-j.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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