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ビフィズス菌の硫黄獲得機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K05801
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関摂南大学

研究代表者

和田 大  摂南大学, 農学部, 教授 (00301416)

研究分担者 吹谷 智  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10370157)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードビフィズス菌 / 含硫アミノ酸 / システイン / メチオニン / シスタチオニン / 硫黄代謝 / 逆流硫黄経路
研究開始時の研究の概要

ビフィズス菌の健康増進効果は広く知られているが、ビフィズス菌自身の増殖因子や栄養源の研究は、オリゴ糖などの糖質中心であった。本研究課題では、ビフィズス菌の硫黄取り込み機構を明らかにする。本研究課題の進展により、ビフィズス菌の栄養代謝、腸内細菌の相互作用に関する知見が深まり、新規な増殖因子の開発などへの応用が期待される。

研究成果の概要

本研究はビフィズス菌のCys /Met代謝の全容解明を目指しており、これまでにBifidobacterium longum subsp. longum 105-A(105-A株)のCys要求性はMetで代替可能であり,MetからCysへ代謝する逆流硫黄経路を有することを示している.
105-A株の0509,0510遺伝子を大腸菌で発現させて,組換えタンパク質の機能解析を行い、組換え0509は細菌に見られるO-acetylserine dependent cystathionine-β-synthase (EC 2.5.1.134)であることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビフィズス菌は人の腸内細菌叢における主要構成菌群の一つであり、大腸内に生息する。しかし大腸内は小腸と比べ貧栄養な環境であるため、限られた栄養源を効率的に取得・利用する必要がある。ビフィズス菌がどのように栄養源を獲得・利用しているかの栄養代謝への理解は非常に重要となる。これまでビフィズス菌の含硫アミノ酸代謝に関する知見はほとんどなかった。本研究はビフィズス菌の含硫アミノ酸代謝経路の全容解明を目的として実施し、シスタチオニン-β-シンターゼなどの含硫アミノ酸代謝酵素の大腸菌発現に成功した。また、組換え酵素の性質解明も行った。これにより、本研究の目的に近づくことができた。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Methionine utilization by bifidobacteria: possible existence of a reverse transsulfuration pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Masaru WADA, Satoru FUKIYA, Azusa SUZUKI, Nanae MATSUMOTO, Miki MATSUO, Atsushi YOKOTA
    • 雑誌名

      Bioscience of Microbiota, Food and Health

      巻: 40 号: 1 ページ: 80-83

    • DOI

      10.12938/bmfh.2020-031

    • NAID

      130007966530

    • ISSN
      2186-3342
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ビフィズス菌シスタチオニン代謝酵素の大腸菌内発現と機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      和田 大 宮森 那知 吹谷 智 横田 篤
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifidobacterium longum 105-Aのシステイン/メチオニン代謝に関与する酵素遺伝子の同2022

    • 著者名/発表者名
      宮森 那知 松本 菜々恵 吹谷 智 横田 篤 和田 大
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifidobacterium longum 105-Aが有する 逆流硫黄経路を構成する 酵素遺伝子の同定と機能検証2021

    • 著者名/発表者名
      宮森 那知 松本 菜々恵 吹谷 智 横田 篤 和田 大
    • 学会等名
      乳酸菌学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifidobacterium longum 105-Aが有する逆流硫黄経路を構成する酵素遺伝子の同定と機能検証2020

    • 著者名/発表者名
      宮森那知,松本 菜々恵,吹谷 智,横田 篤,和田 大
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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