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乳酸菌が酵母を認識する機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21656217
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関関西大学 (2010)
大阪大学 (2009)

研究代表者

片倉 啓雄  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50263207)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2009年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード乳酸菌 / 酵母 / 共生 / 接着 / DnaK / セルロース / マンナン / ムチン / 共培養 / Lactococcus lactis
研究概要

乳酸菌が自らが生産する乳酸のストレスを感じると、それを緩和してくれる酵母に接着し、より有利な環境を作り出すため、自身と酵母を包み込む多糖を生産する、という作業仮説を検証した。
Lactobacillus casei ATCC334株とSaccharomyces cerevisiae IFO0216株を,脱脂粉乳培地を用いて30℃で共培養し、酵母と接着した乳酸菌の遺伝子発現をDNAマイクロアレイを用いて解析したところ、機能未知の膜タンパク質が多数誘導されており、細胞外多糖の生合成に関与すると推定されるタンパク質の発現が高まっていた。また、共培養によってATCC334株の細胞外多糖生産も高まっていおり、仮説が裏づけられた。
Lactococcus lactis IL1403株のDnaKにHis-tagを付与して大腸菌で発現させた。精製したDnaKは、マンナン、酵母、乳酸菌に対して親和性をもち、0.1mg/ml以上の濃度では乳酸菌と酵母を凝集させた。また、ムチン、セルロース、キチン、デンプンに対して、それぞれ、5.1(+/-)0.9、2.7(+/-)0.9、1.1(+/-)0.3、0.2(+/-)0.06 x 10E6 1/Mの吸着定数を有していた。乳酸菌はいわゆる善玉細菌であり、腸の蠕動運動に逆らって定着するには、腸壁に接着する必要があり、これにはDnaKなどの乳酸菌表層のタンパク質が接着タンパク質としての役割を担っていると考えられる。同時に、DnaKがセルロース、キチン、デンプンなど食物繊維に対しても親和性をもつことは、腸内細菌の定着を議論する際には、食物繊維との相互作用も考慮しなければならないことを示している。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lactic acid bacteria display on the cell surface cytosolic proteins that recognize yeast mannan.2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Katakura., R.Sano, T.Hashimoto, K.Ninomiya, S.Shioya
    • 雑誌名

      Appl.Microbiol. Biotechnol. 86

      ページ: 319-326

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 乳酸菌と炭水化物の相互作用2010

    • 著者名/発表者名
      片倉啓雄, 他3名
    • 学会等名
      日本生物工学会乳酸菌・腸内細菌研究会講演会
    • 発表場所
      帯広
    • 年月日
      2010-05-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 接着を介した乳酸菌と酵母の相互作用の解析2010

    • 著者名/発表者名
      澤田浩志, 片倉啓雄, 紀ノ岡正博
    • 学会等名
      化学工学会関西支部第8回最先端バイオテクノロジー発表会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪市)
    • 年月日
      2010-02-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸菌と炭水化物の接着機構の解析2009

    • 著者名/発表者名
      橋本高志、植松亜弥、仁宮一章、塩谷捨明、紀ノ岡正博、片倉啓雄
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2009-09-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://microbial.life-bio.kansai-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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