腸内の過酸化物を迅速に分解するプロバイオティックス乳酸菌の開発

• 研究課題/領域番号: 21580101
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東京農業大学
• 研究代表者: 新村 洋一 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (00180563)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 乳酸菌 / プロバイオティックス / 過酸化脂質 / 過酸化脂質分解 / 過酸化水素 / 過酸化水素分解 / Mg-catalase / NADH peroxidase

研究概要

過酸化脂質分解力の強い菌株であるLactobacillus plantarum P2株より、2個の過酸化脂質分解酵素を精製し、その遺伝子のクローニングと発現系の構築に成功した。この酵素を大量精製後、それを用いて酵素解析を行った。
本酵素は過酸化脂質から迅速に対応するアルコールを生成するため、安全性は証明できた。この反応解析の過程で、本酵素が電子供与体としてNAD(P) Hのみを要求し、補助タンパクと他の補欠分子属が不要のため、従来にない新酵素であることが示唆された。そこで、具体的目標として、タンパク結晶を作製し立体構造解析が必須となった。

研究成果

• [雑誌論文] Lactobacillus ozensis sp. nov., a novel lactic acid bacteria isolated from mountain flowers in Oze National Park (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Kurosawa K, Miyazaki M, Sakamoto M, Ohkuma M, Y. Niimura
  • 雑誌名: It. J. Syst. Evol.Microbiol 巻: 61巻 ページ: 2435-2438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactobacillus floricola sp. nov., a novel lactic acid bacteria isolated from mountain flowers in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Kurosawa K, Miyazaki M, Yagi C, Kitajima Y, Tanaka S, Irisawa T, Okada S, Sakamoto M, Ohkuma M, Y. Niimura
  • 雑誌名: It. J. Syst. Evol.Microbiol 巻: 61巻 ページ: 1356-1359
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synechocystis ferredoxin-NADP^+oxidoreductase is capable of functioning as ferric reductase and of driving the Fenton reaction in the absence or presence of free flavin (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichi S., K. Takeda, R. Nishiyama, T. Watanabe, M. Abo, E. Yoshimura, J. Nakagawa, A. Abe, S. Kawasaki, Y. Niimura
  • 雑誌名: Biometals 巻: 24巻 ページ: 311-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactobacillus ozensis sp.nov., a novel lactic acid bacteria isolated from mountain flowers in Oze National Park (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Kurosawa K, Miyazaki M, Sakamoto M, Ohkuma M, Y.Niimura
  • 雑誌名: It.J.Syst.Evol.Microbiol 巻: 61巻 号: 10 ページ: 2435-2438
  • DOI: 10.1099/ijs.0.027847-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactobacillus floricola sp.nov., a novel lactic acid bacteria isolated from mountain flowers in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki S, Kurosawa K, Miyazaki M, Yagi C, Kitajima Y, Tanaka S, Irisawa T, Okada S, Sakamoto M, Ohkuma M, Y.Niimura
  • 雑誌名: It.J.Syst.Evol.Microbiol 巻: 61巻 号: 6 ページ: 1356-1359
  • DOI: 10.1099/ijs.0.022988-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synechocystis ferredoxin-NADP^+ oxidoreductase is capable of functioning as ferric reductase and of driving the Fenton reaction in the absence or presence of free flavin (2011)
  • 著者名/発表者名: Junichi S., K.Takeda, R.Nishiyama, T.Watanabe, M.Abo, E.Yoshimura, J.Nakagawa, A.Abe, S.Kawasaki, Y.Niimura
  • 雑誌名: Biometals 巻: 24巻 ページ: 311-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escherichia coli ferredoxin-NADP^+reductase and oxygen-insensitive NAD(P) H nitroreductase are capable of functioning as ferric reductase and of driving the Fenton reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Takeda, J. Sato, K. Goto, T. Fujita, T. Watanabe, M. Abo, E. Yoshimura, J. Nakagawa, A. Abe, S. Kawasaki, Y. Niimura
  • 雑誌名: Biometals 巻: 23巻 ページ: 727-737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chlorella vulgaris aldehyde reductase is capable of functioning as ferric reductase and of driving the Fenton react ion in the presence of free flavin (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Sato, K. Takeda, R. Nishiyama, K. Fusayama, T. Arai, T. Sato, T. Watanabe, A. Abe, J. Nakagawa, S. Kawasaki, Y. Niimura
  • 雑誌名: Bioscience Biotechnology and Biochemistry 巻: 74巻 ページ: 854-857
  • NAID: 10027554231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of NADH : rubredoxin oxidoreductase from Clostridium. acetobutylicum : a key component of the dioxygen scavenging system in obligatory anaerobes (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa K., Shomura Y., Kawasaki S., Y. Niimura., H. Yoshiki.
  • 雑誌名: Proteins 巻: 78巻 ページ: 1066-1066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escherichia coli ferredoxin-NADP^+ reductase and oxygen-insensitive NAD(P)H nitroreductase are capable of functioning as ferric reductase and of driving the Fenton reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Takeda, J.Sato, K.Goto, T.Fujita, T.Watanabe, M.Abo, E.Yoshimura, J.Nakagawa, A.Abe, S.Kawasaki, Y.Niimura
  • 雑誌名: Biometals 巻: 23巻 ページ: 727-737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sodium Acetate Enhances Hydrogen Peroxide Production in Weissella cibaria (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Endo, Y. Futagawa-Endo, S. Kawasaki, Leon M. T. Dicks, Y. Niimura & S. Okada
  • 雑誌名: Letters in Applied Microbiology-LAN
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure analysis of the flavoredoxin from Desulfovibrio vulgaris Miyazaki F reveals key residues that discriminate the functions and properties of the flavin reductase family (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Shibata, Y. Ueda, D. Takeuchi, Y. Haruyama, S. Kojima, J. Sato, Y. Niimura, M. Kitamura, Y. Higuchi
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 276巻 ページ: 4840-4853
  • 査読あり
• [雑誌論文] O_2 and reactive oxygen species detoxification complex, composed of O_2-responsive NADH : rubredoxin oxidoreductase-flavoprotein A2-desulfoferrodoxin operon enzymes, rubperoxin, and rubredoxin, in Clostridium acetobutylicum (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, S, Y. Sakai, T. Takahashi, I. Suzuki and Y. Niimura
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 75巻 ページ: 1021-1029
  • 査読あり
• [雑誌論文] O_2 and reactive oxygen species detoxification complex, composed of O_2-responsive NADH : rubredoxin oxidoreductase-flavoprotein A2-desulfoferrodoxin operon enzymes, rubperoxin, and rubredoxin, in Clostridium acetobutylicum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, S, Y.Sakai, T.Takahashi, I.Suzuki, Y.Niimura
  • 雑誌名: Appl.Environ.Microbiol. 巻: 75 ページ: 1021-1029
  • 査読あり
• [雑誌論文] b-type dihydroorotate dehydrogenase is purified as a H_2O_2-forming NADH oxidase from Bifidobacterium bifidum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, S., T.Satoh, M.Todoroki, Y.Niimura.
  • 雑誌名: Appl.Environ.Microbiol. 巻: 75 ページ: 629-636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Taxonomical and physiological comparisons of the three species of the genus Amphibacillus (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Arai, Shuhei Yanahashi, Junichi Sato, Takumi Sato, Morio Ishikawa, Yukimichi Koizumi, Shinji Kawasaki, Youichi Niimura, Junichi Nakagawa
  • 雑誌名: Journal of General and Applied Microbiology 巻: 55 ページ: 155-162
  • NAID: 130004802134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression Pattern of a Chloroplast NADPH-Dependent Thioredoxin Reductase in Chlorella vulgaris during Hardening and Its Interaction with 2-Cys Peroxiredoxin (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi MACHIDA, Eri KATO, Akiko ISHIBASHI, Jun-ichi SATO, Shinji KAWASAKI, Youichi NIIMURA, Ken-ichi HONJOH, Takahisa MIYAMOTO
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 73 ページ: 695-701
  • NAID: 10027538998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure analysis of the flavoredoxin from Desulfovibrio vulgaris Miyazaki F reveals key residues that discriminate the functions and properties of the flavin reductase family (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Shibata, Yasufumi Ueda, Daisuke Takeuchi, Yoshihiro Haruyama, Shuichi Kojima, Junichi Sato, Youichi Niimura, Masaya Kitamura, Yoshiki Higuchi
  • 雑誌名: FEBS Journal 巻: 276 ページ: 4840-4853
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sodium Acetate Enhances Hydrogen Peroxide Production in Weissella ciboria (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Endo, Y.Futagawa-Endol, S.Kawasaki, L.M.T.Dicks, Y.Niimura, S.Okadal
  • 雑誌名: Applied Microbiology 巻: LAM
  • 査読あり
• [学会発表] 微生物の過酸化物分解酵素の多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新村洋一、望月大地、新井俊晃、大山修平、佐藤純一、川崎信治、渡邊昭夫
  • 学会等名: 生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学薬学部
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] 過酸化物分解する乳酸菌の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邊昭夫、大山修平、佐藤純一、新村洋一
  • 学会等名: 生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学薬学部
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] 微生物の過酸化物分解酵素の多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新村洋一、望月大地、新井俊晃、大山修平、佐藤純一、川崎信治、渡邊昭夫
  • 学会等名: 生体触媒学会シンポジウム
  • 発表場所: 慶応大学薬学部(東京)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-21