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動物細胞外マトリックスを標的とする微生物叢の動態と定着機構の解明及びその応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H02166
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関京都大学

研究代表者

橋本 渉  京都大学, 農学研究科, 教授 (30273519)

研究分担者 三上 文三  京都大学, 生存圏研究所, 研究員 (40135611)
高瀬 隆一  京都大学, 農学研究科, 助教 (10842156)
丸山 如江  摂南大学, 理工学部, 助教 (90397563)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード微生物叢 / グリコサミノグリカン / 常在機構 / 感染機構 / プロバイオティクス / X線結晶構造解析 / ムチン
研究成果の概要

動物宿主細胞に定着や侵入するために宿主細胞外マトリックス(グリコサミノグリカン:GAG)を標的とする微生物叢に関して、GAGの一種であるヒアルロン酸存在下での微生物叢の動態と分子応答を各種オーム解析により明らかにした。また、病原細菌(StreptobacillusとStreptococcus)と常在細菌[善玉菌(Lactobacillus)、悪玉菌(Clostridium)、日和見菌(Bacteroides)]を対象に、各細菌のGAGを標的とする分子機構を同定し、その立体構造をX線結晶構造解析により決定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

各組織(腸内等)に優占する細菌が動物宿主から分泌される粘液物質を栄養素として生育した。宿主の食事に依存せずに腸内に恒常的に存在する粘液物質に対する資化性は腸内に優占種として存在する要因の一つと考えられ、微生物叢の常在化(定着や増殖)を理解する上で重要である。また、病原細菌と常在細菌のグリコサミノグリカン標的分子機構の実体解明は、病原細菌の感染防御と善玉菌の優勢増殖を図ることに繋がり、疾患抑制と健康増進に資することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Bacterial inducible expression of plant cell wall-binding protein YesO through conflict between Glycine max and saprophytic Bacillus subtilis2020

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Haruka、Nagase Ayumi、Oiki Sayoko、Mikami Bunzo、Watanabe Daisuke、Hashimoto Wataru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 18691-18691

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75359-0

    • NAID

      120006951777

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Hyaluronate Lyase Involved in Pathogenicity of Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen VA, Ogura K, Matsue M, Takemoto N, Mukai K, Nakajima Y, Hoang TL, Iwata Y, Sakai N, Wada T, Hashimoto W, Okamoto S, Ichimura H.
    • 雑誌名

      Front Microbiol

      巻: 11 ページ: 552418-552418

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.552418

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial chemotaxis towards polysaccharide pectin by pectin-binding protein2020

    • 著者名/発表者名
      Konishi Hidenori、Hio Mamoru、Kobayashi Masahiro、Takase Ryuichi、Hashimoto Wataru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 3977-3977

    • DOI

      10.1038/s41598-020-60274-1

    • NAID

      120006800748

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Streptococcal phosphotransferase system imports unsaturated hyaluronan disaccharide derived from host extracellular matrices2019

    • 著者名/発表者名
      Oiki Sayoko、Nakamichi Yusuke、Maruyama Yukie、Mikami Bunzo、Murata Kousaku、Hashimoto Wataru
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 11 ページ: e0224753-e0224753

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0224753

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Substrate recognition by bacterial solute-binding protein is responsible for import of extracellular hyaluronan and chondroitin sulfate from the animal host2019

    • 著者名/発表者名
      Oiki Sayoko、Sato Masahiro、Mikami Bunzo、Murata Kousaku、Hashimoto Wataru
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 83 号: 10 ページ: 1946-1954

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1630250

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural studies on bacterial system used in the recognition and uptake of the macromolecule alginate.2019

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Hashimoto W, Murata K
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 83 号: 5 ページ: 794-802

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1578642

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probiotics in human gut microbiota can degrade host glycosaminoglycans2018

    • 著者名/発表者名
      Kawai Keigo、Kamochi Reiko、Oiki Sayoko、Murata Kousaku、Hashimoto Wataru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 10674-10674

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28886-w

    • NAID

      120006491970

    • 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] 細胞外マトリックスを標的とするレンサ球菌の分子機構とその病原性2021

    • 著者名/発表者名
      小倉 康平、橋本 渉
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel hyaluronate lyase involved in pathogenicity of Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis2021

    • 著者名/発表者名
      Van An Nguyen, Kohei Ogura, Miki Matsue, Norihiko Takemoto, Wataru Hashimoto, Shigefumi Okamoto, and Hiroshi Ichimura
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内優占Bacteroides属細菌による動物宿主グリコサミノグリカン由来不飽和ウロン酸の代謝2021

    • 著者名/発表者名
      高瀬 隆一、幸田 有希渚、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 走化性発現に関わる細菌由来ペクチン結合タンパク質のドメインダイナミクス2021

    • 著者名/発表者名
      穴水 康太郎、髙瀬 隆一、日尾 守、渡辺 大輔、三上 文三、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒアルロン酸サプリメントに応答するヒト口腔内細菌叢の動態と病原性優占菌の新規な遺伝子クラスター2021

    • 著者名/発表者名
      藪内 駿、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第514回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒト腸内細菌叢による海藻多糖アルギン酸の分解と単離菌のゲノム構造2021

    • 著者名/発表者名
      宮本 侑季、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第514回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 食事非依存的環境における腸内細菌叢の動態シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      梶川 幹太、佐藤 賢宏、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第513回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] プロバイオティクス性乳酸菌由来不飽和ウロン酸代謝の初発酵素KduIのX線結晶構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      山本 雄大、髙瀬 隆一、岩瀬 久夢、渡辺 大輔、三上 文三、橋本 渉
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会第46回近畿支部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 宿主粘液物質を標的とするヒト常在細菌の分子機構とその多様性2020

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉
    • 学会等名
      日本DNA多型学会第29回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 走化性発現に関わる細菌由来ペクチン認識タンパク質の立体構造2020

    • 著者名/発表者名
      穴水 康太郎、髙瀬 隆一、日尾 守、渡辺 大輔、三上 文三、橋本 渉
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 動物宿主由来多糖を資化する腸内優占菌の膜小胞形成2020

    • 著者名/発表者名
      幸田 有希渚、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、野村 暢彦、橋本 渉
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 宿主細胞外多糖ヒアルロン酸の分解によるヒト口腔内常在細菌叢の形成2020

    • 著者名/発表者名
      藪内 駿、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第512回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 子宮内無菌仮説の例外としてのB群連鎖球菌による宿主細胞外多糖の資化2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 賢宏、老木 紗予子、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第512回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] プロバイオティクス性Bacteroides属細菌による次世代発酵乳2019

    • 著者名/発表者名
      山本 雄大、佐藤 賢宏、髙瀬 隆一、渡辺 大輔、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第511回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 動物細胞外多糖を標的とする常在菌の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会第45回近畿支部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動物細胞外粘性物質を窒素源として利用する腸内優占菌とそのプロバイオティクスへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      梶川 幹太、佐藤 賢宏、髙瀬 隆一、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中部支部2019年度合同大会(第510回記念講演会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フソバクテリアによる宿主動物由来細胞外グリコサミノグリカンの認識2019

    • 著者名/発表者名
      老木 紗予子、藪内 駿、三上 文三、高瀬 隆一、橋本 渉
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 食品多糖類に作用する微生物の発酵力とその活用技術2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉
    • 学会等名
      日本調理食品研究会(第25回)年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腸内細菌叢による食品添加物多糖の分解と分解菌の性状2019

    • 著者名/発表者名
      宮本 侑季、髙瀬 隆一、橋本 渉
    • 学会等名
      日本生化学会66回近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 次世代プロバイオティクスBacteroides属細菌による動物宿主由来粘液物質の資化と腸内優占性2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 賢宏、久門 知也、梶川 幹太、村田 幸作、橋本 渉
    • 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] SDGsにおける微生物の貢献~エネルギー・環境保全対策を中心に~2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉、河井 重幸、村田 幸作
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 腸内日和見菌Clostridium perfringensにおける網羅的な遺伝子発現解析と病原因子ヒアルロン酸分解酵素の分子同定2019

    • 著者名/発表者名
      久門 知也、老木 紗予子、村田 幸作、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部第507回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sphingomonas属細菌A1株由来アルギン酸結合タンパク質:EFハンド様モチーフに結合するカルシウムが構造を安定化する2018

    • 著者名/発表者名
      奥村 憲史、丸山 如江、三上 文三、村田 幸作、橋本 渉
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト細胞外マトリックス由来断片化ヒアルロン酸を取り込む連鎖球菌ホスホトランスフェラーゼ系2018

    • 著者名/発表者名
      老木 紗予子、村田 幸作、橋本 渉
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西支部大会(第505回講演会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多糖を取り込む細菌ABCトランスポーター2018

    • 著者名/発表者名
      丸山 如江、村田 幸作、橋本 渉
    • 学会等名
      蛋白研セミナー& SPring-8 先端利用技術ワークショップ「第2回 SPring-8 における蛋白質構造生物学研究の現状と将来」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝子・細胞から見た 応用微生物学2020

    • 著者名/発表者名
      阪井 康能、竹川 薫、橋本 渉、片山高嶺
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254431247
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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