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腸内細菌叢存在下でのビフィズス菌の腸内活動に重要な遺伝子の同定と機能検証

研究課題

研究課題/領域番号 16H04893
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

吹谷 智  北海道大学, 農学研究院, 講師 (10370157)

研究分担者 小椋 義俊  九州大学, 医学研究院, 准教授 (40363585)
園山 慶  北海道大学, 農学研究院, 教授 (90241364)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードビフィズス菌 / 腸内活動 / INSeq法 / R-IVET / 腸内細菌叢 / 腸管定着 / 応用微生物
研究成果の概要

健康に有用な腸内細菌として知られるビフィズス菌が腸内でどのように活動しているのかについて,分子レベルでの機構を明らかにするために,まず通常飼育マウス腸内でヒト由来ビフィズス菌の長期定着が可能な飼育試験系を確立した.この系を用いて,腸内特異的に発現する遺伝子を薬剤耐性の変化により検出するR-IVET法による解析を行い,腸内特異的に発現する遺伝子を同定した.さらに,48,000株からなるビフィズス菌のトランスポゾン変異株集団を構築して無菌マウスに投与し,各変異株の腸内での増減をINSeq法により包括的に評価した結果,腸内での生存と定着に重要と考えられる442個の遺伝子を同定することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,R-IVET法とINSeq法という分子生物学的な手法を駆使して,腸内で特異的に発現する遺伝子および腸内での生存・定着に重要なビフィズス菌遺伝子を多数同定することができた.この成果は,ビフィズス菌が腸内でどのようなメカニズムで活動し,健康に有用な効果を発揮しているのかというビフィズス菌研究の根源的な問いに答える端緒となるものである.また,高齢化によって腸内での菌数が減少することが知られているビフィズス菌をどのようにして維持し,健康維持につなげるのか,その方策の基盤となる情報を得られたという点で,社会的にも重要な研究であると評価することができる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A transposon mutagenesis system for Bifidobacterium longum subsp. longum based on an IS3 family insertion sequence, ISBlo112018

    • 著者名/発表者名
      Sakanaka Mikiyasu、Nakakawaji Shingo、Nakajima Shin、Fukiya Satoru、Abe Arisa、Saburi Wataru、Mori Haruhide、Yokota Atsushi
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 84 号: 17

    • DOI

      10.1128/aem.00824-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腸内細菌叢の機能理解に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      吹谷 智,横田 篤
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55 号: 9 ページ: 637-643

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.55.637

    • NAID

      130007437431

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • 年月日
      2017-08-20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ビフィズス菌の腸内生存・定着機構の解明に向けたINSeq法の確立とその評価2018

    • 著者名/発表者名
      中島 森、久保勇貴、中川路伸吾、阪中幹祥、小椋義俊、吉本 真、吉田圭佑、清水(肖)金忠、小田巻俊孝、林 哲也、横田 篤、吹谷 智
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト由来ビフィズス菌Bifidobacterium longum 105-Aが 通常飼育マウス腸内に定着可能な飼育試験系の確立2018

    • 著者名/発表者名
      嶋田みな、川瀬陽平、園山 慶、小椋義俊、林 哲也、横田 篤、吹谷 智
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウス腸内への定着に寄与するビフィズス菌遺伝子の網羅的同定に向けたINSeq 法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      久保勇貴、中島 森、中川路伸吾、阪中幹祥、小椋義俊、吉本 真、吉田圭佑、清水(肖)金忠、小田巻俊孝、林 哲也、横田 篤、吹谷 智
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トランスポゾン変異株集団を用いたビフィズス菌の腸内生存戦略の解明手法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      中島 森,中川路 伸吾,阪中 幹祥,小椋 義俊,林 哲也,横田 篤,吹谷 智
    • 学会等名
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 消化管における生存と定着に寄与するビフィズス菌遺伝子の探索系の構築2017

    • 著者名/発表者名
      中川路 伸吾、中島 森、阪中 幹祥、小椋 義俊、林 哲也、横田 篤、吹谷 智
    • 学会等名
      公益社団法人日本農芸化学会 2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 消化管における生存と定着に寄与するビフィズス菌遺伝子の網羅的同定に向けたINSeq法の確立2017

    • 著者名/発表者名
      中島 森,中川路 伸吾,阪中 幹祥,小椋 義俊,林 哲也,横田 篤,吹谷 智
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌叢存在下での遺伝子機能解析を志向したヒト由来ビフィズス菌 Bifidobacterium longum 105-A の通常飼育マウス腸内での長期定着飼育試験系の確立2017

    • 著者名/発表者名
      川瀬 陽平,嶋田 みな,園山 慶,横田 篤,吹谷 智
    • 学会等名
      平成29年度日本農芸化学会北海道支部第2回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of two gene-mutagenesis systems in Bifidobacterium longum2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fukiya
    • 学会等名
      5th Asian Federation of Societies for Lactic Acid Bacteria International Symposium
    • 発表場所
      Howard International House (台北・台湾)
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] R-IVET法によるマウス消化管特異的に発現するビフィズス菌遺伝子の同定2016

    • 著者名/発表者名
      石神 夏実, 河口 礼佳, 平等 清夏, 阪中 幹祥, 横田 篤, 吹谷 智
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of practical gene-mutagenesis systems in Bifidobacterium longum2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fukiya
    • 学会等名
      4th International Symposium on Propionibacteria and Bifidobacteria
    • 発表場所
      Rochestown Park Hotel (コーク・アイルランド)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビフィズス菌の2つの遺伝子変異導入系の確立:標的遺伝子への欠失変異導入系とトランスポゾン変異導入系2016

    • 著者名/発表者名
      吹谷 智
    • 学会等名
      公益社団法人 日本農芸化学会 北海道支部第1回講演会
    • 発表場所
      ホテル函館ロイヤル(北海道・函館市)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of practical gene-mutagenesis systems in bifidobacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fukiya
    • 学会等名
      2016 KSBB Spring Meeting and International Symposium
    • 発表場所
      Gyeongju Hwabaek International Convention Center (慶州・韓国)
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 腸内生存に寄与するビフィズス菌遺伝子の同定に向けたINSeq法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      中川路 伸吾,中島 森,阪中 幹祥,横田 篤,吹谷 智
    • 学会等名
      2016年度 公益社団法人 日本生物工学会 北日本支部 札幌シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道・札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] The Bifidobacteria and Related Organisms2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fukiya, Mikiyasu Sakanaka, Atsushi Yokota
    • 総ページ数
      324
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780128050606
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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