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シンビオジェニック因子から理解する腸内細菌とヒトの共生およびその応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K19231
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 農芸化学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

片山 高嶺  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (70346104)

研究分担者 松尾 道憲  京都女子大学, 家政学部, 准教授 (00335308)
加藤 紀彦  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (40724612)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード母乳オリゴ糖 / ビフィズス菌 / ラクト-N-テトラオース / シンビオジェニック因子 / 水酸化脂肪酸 / 共生 / クロストーク / 腸内細菌 / 宿主
研究成果の概要

乳児期に形成される腸内細菌叢は宿主の成長後の健康にも大きな影響を与えるため、その形成機構を解明することは重要である。母乳栄養児では授乳開始直後にビフィズスフローラが形成されるが、申請者はこれには母乳に含まれるオリゴ糖成分が関わっていることを明らかとしてきた。本研究では、このような宿主ー腸内細菌間で授受される化合物を「シンビオジェニック因子」として捉え、そのような因子を同定して分子メカニズムを解明すること、またそのような因子を酵素合成することを試みた。その結果、ビフィズスフローラ形成にかかわるビフィズス菌遺伝子を同定すると共に、母乳オリゴ糖の主成分ラクト-N-テトラオースの酵素合成に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者はこれまで、乳児腸管におけるビフィズスフローラ形成には母乳オリゴ糖が関与していることを世界に先駆けて明らかとしてきた。本研究では、実際のビフィズスフローラ形成にかかわるビフィズス菌遺伝子を同定すると共に、これまでに単離されたすべてのビフィズス菌が資化可能な母乳オリゴ糖ラクト-N-テトラオースの酵素合成法を開発した。これらの成果は、より人乳に近い調整乳を開発する上で重要な科学的基盤となると考えられる。また、人乳成分を介したビフィズス菌とヒトの共生・共進化を考える上で新しいパラダイムを提供した。

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

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Technical University of Denmark(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Minority species influences microbiota formation: the role of Bifidobacterium with extracellular glycosidases in bifidus flora formation in breastfed infant guts2019

    • 著者名/発表者名
      Gotoh Aina、Ojima Miriam Nozomi、Katayama Takane
    • 雑誌名

      Microbial Biotechnology

      巻: 12 号: 2 ページ: 259-264

    • DOI

      10.1111/1751-7915.13366

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sharing of human milk oligosaccharides degradants within bifidobacterial communities in faecal cultures supplemented with Bifidobacterium bifidum2018

    • 著者名/発表者名
      Gotoh Aina、Katoh Toshihiko、Sakanaka Mikiyasu、Ling Yiwei、Yamada Chihaya、Asakuma Sadaki、Urashima Tadasu、Tomabechi Yusuke、Katayama-Ikegami Ayako、Kurihara Shin、Yamamoto Kenji、Harata Gaku、He Fang、Hirose Junko、Kitaoka Motomitsu、Okuda Shujiro、Katayama Takane
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 13958-13958

    • DOI

      10.1038/s41598-018-32080-3

    • NAID

      120006817605

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Bifidobacterium bifidumはAfcA N末端ドメインを介してムチン糖鎖と相互作用する2018

    • 著者名/発表者名
      加藤紀彦・丹沢充裕・桑場潮音・片山高嶺
    • 学会等名
      第37会日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ABCトランスポーターを介したビフィズス菌の糖質取込みを包括的に制御するATP加水分解酵素2018

    • 著者名/発表者名
      阪中幹祥・前田信悟・後藤愛那・村上隆太・加藤紀彦・杉山友太・谷内寛之・栗原新・玉置尚徳・吹谷智・横田篤・片山高嶺
    • 学会等名
      2018年日本乳酸菌学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 乳児腸管におけるビフィズスフローラ形成機構とその意義2018

    • 著者名/発表者名
      片山高嶺
    • 学会等名
      ビジョナリー農芸化学100
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 母乳成分を介したビフィズス菌とヒトの共生・共進化2018

    • 著者名/発表者名
      片山高嶺
    • 学会等名
      酪農科学シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳児のビフィズス菌とヒトミルクオリゴ糖利用2018

    • 著者名/発表者名
      片山高嶺
    • 学会等名
      森永乳業創業100周年記念国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 母乳成分を介したビフィズス菌とヒトの共生・共進化2018

    • 著者名/発表者名
      片山高嶺
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会(招待講演)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト母乳オリゴ糖とヒト乳脂肪から考えるビフィズス菌とヒトの共進化2017

    • 著者名/発表者名
      後藤愛那・岸野重信・岡田奈津実・廣瀬潤子・栗原新・加藤紀彦・奥田修二郎・片山高嶺・小川順
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ABCタンパク質によるコレステロール排出を活性化する腸内細菌由来成分の探索2017

    • 著者名/発表者名
      諏訪英理子・池本柚花子・後藤愛那・加藤紀彦・片山 高嶺・松尾道憲
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 腸内フローラの形成と疾患2018

    • 著者名/発表者名
      後藤愛那、加藤紀彦、阪中幹祥、片山高嶺
    • 総ページ数
      85
    • 出版者
      医薬出版
    • ISBN
      9784990673963
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp/katayama/Home.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 分子応答機構学分野HP

    • URL

      http://www.bunshioutou.lif.kyoto-u.ac.jp/katayama/Home.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 改変ホスホリラーゼを利用したラクト-N-ビオースIまたはガラクト-N-ビオースのβグリコシドの酵素合成法2018

    • 発明者名
      片山高嶺・加藤紀彦・北岡本光
    • 権利者名
      片山高嶺・加藤紀彦・北岡本光
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-157840
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-01-27  

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