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腸内細菌由来スルフォグリコシダーゼと硫酸化ムチンの共生における機能解明と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K17820
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機能生物化学
応用微生物学
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 紀彦  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (40724612)

研究協力者 前渋 貴子  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードスルフォグリコシダーゼ / ビフィズス菌 / 糖質分解酵素 / ムチン / 硫酸化糖鎖 / sulfoglycosidase / Bifidobacterium bifidum / sulfated glycan / 腸内細菌
研究成果の概要

腸内細菌Bifidobacterium bifidumは多くの細胞表在性糖質分解酵素を有し、腸管ムチンを分解するが、詳しいメカニズムは明らかでない。そこで本研究では、B. bifidum由来細胞表在性糖質分解酵素のひとつであるスルフォグリコシダーゼBbhIIの性状解析を行い、以下のことを明らかにした。1) BbhIIのムチン糖鎖遊離活性の詳細と遺伝子発現のムチン応答性。および2) BbhIIのX線構造解析。本結果は有用腸内細菌の腸管適応メカニズムの理解を深めるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果によって、ヒト腸内細菌であるビフィズス菌に硫酸化糖鎖特異的に作用するスルフォグリコシダーゼが存在すること、および本酵素がムチン分解に関連することが明らかにされるとともに、本酵素の硫酸化糖鎖認識メカニズムが構造学的に世界で初めて明らかにされた点で学術的にも価値があると考えられる。本酵素の存在の提示よってヒト腸管から分泌されるムチン分子の腸内細菌叢の形成や定着への重要性がより一層強く示されることとなった。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Identification and characterization of a sulfoglycosidase from Bifidobacterium bifidum implicated in mucin glycan utilization2017

    • 著者名/発表者名
      Katoh Toshihiko、Maeshibu Takako、Kikkawa Kei-ichi、Gotoh Aina、Tomabechi Yusuke、Nakamura Motoharu、Liao Wei-Hsiang、Yamaguchi Masanori、Ashida Hisashi、Yamamoto Kenji、Katayama Takane
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 81 号: 10 ページ: 2018-2027

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1361810

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ムチン資化性菌Bifidobacterium bifidumが産生するスルフォグリコシダーゼの機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      前渋貴子、加藤紀彦、後藤愛那、山口真範、芦田久、山本憲二、片山高嶺
    • 学会等名
      応用糖質科学会第44回近畿支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Bifidobacterium bifidum由来スルフォグリコシダーゼBbhIIのX線結晶構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      加藤紀彦,山田千早,前渋貴子,芦田 久,伏信進矢,片山高嶺
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ムチンの硫酸化糖鎖に作用するビフィズス菌由来スルフォグリコシダーゼ2017

    • 著者名/発表者名
      加藤紀彦、前渋貴子、吉川慶一、後藤愛那、山口真範、芦田久、山本憲二、片山高嶺
    • 学会等名
      第18回 関西グライコサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ムチン分解に関与するビフィズス菌由来スルフォグリコシダーゼ2017

    • 著者名/発表者名
      加藤紀彦、前渋貴子、吉川慶一、後藤愛那、苫米地祐輔、芦田久、山本憲二、片山高嶺
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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