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多様な新奇乳酸菌抗菌ペプチドの生合成・作用機構の解明とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H02107
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38020:応用微生物学関連
研究機関九州大学

研究代表者

善藤 威史  九州大学, 農学研究院, 准教授 (50380556)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワードバクテリオシン / 抗菌ペプチド / 乳酸菌 / 生合成機構 / 抗菌タンパク質
研究開始時の研究の概要

乳酸菌が生産する抗菌ペプチド・バクテリオシンは、低濃度で強力な抗菌活性を有し、安全な抗菌物質として期待される。これまでに特徴的な構造と活性をもつ多種多様な新奇乳酸菌バクテリオシンを見出し、これらの新しい生合成・作用機構を明らかにしつつある。本研究では、特異な構造と活性をもつものをさらに探索するとともに生合成・作用機構を明らかにし、新奇バクテリオシン群の実用と生合成機構を利用した新奇抗菌ペプチドの創出に向けた分子基盤の確立を目指す。

研究成果の概要

種々の分離源から分離された乳酸菌から、構造や活性に特徴をもつ種々の新奇バクテリオシンを見出した。とくに、クラスIIバクテリオシンや、抗菌タンパク質であるクラスIIIバクテリオシンを見出すことができた。環状バクテリオシンや糖付加型バクテリオシンをはじめとする新奇乳酸菌バクテリオシンについて、生合成関連遺伝子群を決定し、自己耐性機構や分泌機構、成熟化機構の一端を明らかにした。多成分バクテリオシントランスポーターについて、その特性を明らかにし、種々の抗菌ペプチドの分泌発現への汎用性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

安全な抗菌物質としての様々な用途での利用が期待される乳酸菌バクテリオシンについて、新しい生産株や新しい構造を有するものを多数見出した。また、種々の新奇乳酸菌バクテリオシンが有する特徴的な生合成機構や作用機構の一端を明らかにした。さらには、乳酸菌バクテリオシンが有する生合成機構を利用した、抗菌ペプチドの分泌発現、評価系の基盤を構築した。これらの成果により、用途に応じた乳酸菌バクテリオシンの選択が可能となり、より効果的な抗菌ペプチドの創出への展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 9件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] BIOTECH, UPLB(フィリピン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] National Research Centre/South Valley University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] BIOTECH, UPLB(フィリピン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] National Research Centre/South Valley University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] South Valley University/National Research Centre(エジプト)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of the Philippines(フィリピン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of a Novel Bioactive Peptide Derived from Frozen Chicken Breast Hydrolysate and the Utilization of Hydrolysates as Biopreservatives2023

    • 著者名/発表者名
      Maky Mohamed Abdelfattah、Zendo Takeshi
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 12 号: 9 ページ: 1218-1218

    • DOI

      10.3390/biology12091218

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] GENOTYPIC AND PHENOTYPIC CHARACTERIZATION OF BACTERIOCINOGENIC LACTIC ACID BACTERIAL STRAINS FOR POSSIBLE BENEFICIAL, VIRULENCE, AND ANTIBIOTIC RESISTANCE TRAITS2022

    • 著者名/発表者名
      Perez Rodney、Ancuelo Amily E.、Zendo Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of microbiology, biotechnology and food sciences

      巻: 11 号: 5 ページ: e4990-e4990

    • DOI

      10.55251/jmbfs.4990

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification and characterization of bacteriocin biosynthetic gene clusters found in multiple bacteriocins producing Lactiplantibacillus plantarum PUK62022

    • 著者名/発表者名
      Kawahara Ai、Zendo Takeshi、Matsusaki Hiromi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 133 号: 5 ページ: 444-451

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.01.008

    • NAID

      210000165404

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification, amino acid sequence, and characterization of bacteriocin GA15, a novel class IIa bacteriocin secreted by Lactiplantibacillus plantarum GCNRC_GA152022

    • 著者名/発表者名
      Daba Ghoson M.、Mostafa Faten A.、Saleh Shireen A.A.、Elkhateeb Waill A.、Awad Ghada、Nomiyama Taisei、Zendo Takeshi、El-Dein Asmaa Negm
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 213 ページ: 651-662

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2022.06.003

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiple bacteriocin production in lactic acid bacteria2022

    • 著者名/発表者名
      Perez Rodney Honrada、Zendo Takeshi、Sonomoto Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 134 号: 4 ページ: 277-287

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.07.007

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 乳酸菌が生産する抗菌ペプチド:バクテリオシン―多様な特性とその利用可能性―2022

    • 著者名/発表者名
      吉田 遥海, 竹内 愛子, 善藤 威史
    • 雑誌名

      乳業技術

      巻: 71 ページ: 10-26

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 乳酸菌およびその類縁菌が生産するバクテリオシン2022

    • 著者名/発表者名
      竹内 愛子, 小山 遼, 善藤 威史
    • 雑誌名

      バイオインダストリー

      巻: 39 ページ: 48-56

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of multiple bacteriocin-producing <i>Lactiplantibacillus plantarum</i> PUK6 isolated from <i>misozuke-tofu</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Ai Kawahara, Chiaki Murakami, Riho Hayashi, Takeshi Zendo, Hiromi Matsusaki
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 28 号: 3 ページ: 195-205

    • DOI

      10.3136/fstr.FSTR-D-21-00294

    • NAID

      130008149958

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the Biosynthetic Gene Cluster of Enterocin F4-9, a Glycosylated Bacteriocin2021

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Abdelfattah Maky, Naoki Ishibashi, Jiro Nakayama, Takeshi Zendo
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 号: 11 ページ: 2276-2276

    • DOI

      10.3390/microorganisms9112276

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation and Characterization of Novel Bioactive Peptides from Fish and Beef Hydrolysates2021

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Abdelfattah Maky, Takeshi Zendo
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 11 号: 21 ページ: 10452-10452

    • DOI

      10.3390/app112110452

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bioengineering of the circular bacteriocin from Enterococcus faecium NKR-5-3 by NNK-scanning to enhance its bioactivity2021

    • 著者名/発表者名
      Rodney H. Perez, Riziel Hannah Aguimatang, Takeshi Zendo, Kenji Sonomoto
    • 雑誌名

      Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences

      巻: 11 号: 3 ページ: 1-7

    • DOI

      10.15414/jmbfs.4309

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlled functional expression of the circular bacteriocin enterocin NKR-5-3B and the leaderless bacteriocin lacticin Q2021

    • 著者名/発表者名
      Rodney H. Perez, Shun Iwatani, Takeshi Zendo
    • 雑誌名

      Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.15414/jmbfs.4018

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of Enterococcus strains newly isolated from Egyptian sources for bacteriocin production and probiotic potential2021

    • 著者名/発表者名
      Ghoson M. Daba, Asmaa Negm El-Dien, Shireen A.A. Saleh, Waill A. Elkhateeb, Ghada Awad, Taisei Nomiyama, Keisuke Yamashiro, Takeshi Zendo
    • 雑誌名

      Biocatalysis and Agricultural Biotechnology

      巻: 35 ページ: 102058-102058

    • DOI

      10.1016/j.bcab.2021.102058

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 新奇乳酸菌バクテリオシンの探索および構造・特性の 解析2023

    • 著者名/発表者名
      田中 里緒菜, 庄野 陸太, 野見山 泰成, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Lactiplantibacillus plantarum PUK6 が生産する多成分 バクテリオシンの生合成機構2023

    • 著者名/発表者名
      松田 明香里, 本田 絢郁, 河原 あい, 善藤 威史, 松崎 弘美
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] たくあん漬から分離した乳酸菌Lactococcus lactis PJR24 が生産するバクテリオシンの精製と特性2023

    • 著者名/発表者名
      永田 妃奈子, 善藤 威史, 松崎 弘美
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸菌由来新奇抗菌ペプチド・タンパク質の探索と構造・特性解析2023

    • 著者名/発表者名
      田中里緒菜, 庄野陸太, 野見山泰成, 中山二郎, 善藤威史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度中四国・ 西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of a multiple bacteriocin transporter, EnkT of Enterococcus faecium NKR-5-32023

    • 著者名/発表者名
      ZENDO Takeshi, SUSHIDA Hirotoshi, PEREZ Rodney Honrada, ISHIBASHI Naoki, SONOMOTO Kenji
    • 学会等名
      Bacteriocin International Conference - BIC 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization and applications of bacteriocins produced by lactic acid bacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Zendo
    • 学会等名
      BAS-AASSA Symposium on NATURE FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 乳酸菌由来バクテリオシン分泌生産系の大腸菌での再構築2023

    • 著者名/発表者名
      小山恵璃、竹内愛子、廣段潤一郎、中山二郎、善藤威史
    • 学会等名
      第29回日本生物工学会九州支部福岡大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of recombinant domains of novel bacteriolysins produced by Weissella minor COM2023

    • 著者名/発表者名
      Thy Hoang Trang Ta, Atsuki Naito, Taisei Nomiyama, Yuka Nagano, Eri Koyama, Hoang Thien Phan, Jiro Nakayama, Takeshi Zendo
    • 学会等名
      第29回日本生物工学会九州支部福岡大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Leuconostoc mesenteroides TK41401が生産する環状バクテリオシン、ロイコサイクリシンQの生合成遺伝子群の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      長野 祐佳, 吉田 藍, 星 優美, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リーダーレスバクテリオシン生合成機構の大腸菌での再構築2023

    • 著者名/発表者名
      小山 恵璃, 竹内 愛子, 廣段 潤一郎, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸菌が生産する抗菌ペプチド・バクテリオシンの探索と利用2023

    • 著者名/発表者名
      善藤 威史
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Weissella minor COM株が生産する2種の新奇バクテリオリシンの異種発現系の構築と諸特性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      内藤 温貴, 竹内 愛子, 野見山 泰成, 庄野 陸太, 吉田 遥海, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Lactiplantibacillus plantarum PUK6 が生産する多成分バクテリオシンに関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      松田 明香里, 河原 あい, 本田 絢郁, 善藤 威史, 松崎 弘美
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸菌由来新奇抗菌タンパク質の構造と特性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      Phan Thien Hoang, 吉田 遥海, 庄野 陸太,山城 圭輔,桑原 美空, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度西日本支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新奇乳酸菌バクテリオシンの探索と特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      田中 里緒菜, 庄野 陸太, 野見山 泰成, 吉田 遥海, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2022年度秋期セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] バクテリオシントランスポーターによる成熟化機構の比較解析2022

    • 著者名/発表者名
      廣段 潤一郎, 竹内 愛子, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      第28回日本生物工学会九州支部佐賀大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新たに分離した乳酸菌からの新奇バクテリオシンの探索と構造・特性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      庄野 陸太, 野見山 泰成, 吉田 遥海, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 糖付加型バクテリオシン、エンテロシンF4-9の構造と生合成機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Abdelfattah Maky, 石橋 直樹, Rodney Honrada Perez, Jehan Ragab Doud, 園元 謙二, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細菌が生産する抗菌ペプチド・バクテリオシンの生合成に関わるトランスポーター2021

    • 著者名/発表者名
      善藤 威史
    • 学会等名
      第12回トランスポーター研究会九州部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環状バクテリオシン、エンテロシンNKR-5-3Bの生合成機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      乗富 和寿, 増永 莉奈, 佐戸 翔太, Perez Rodney Honrada, 園元 謙二, 中山 二郎, 善藤 威史
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 発酵化粧品の開発と市場2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 藍, 竹内愛子, 善藤 威史
    • 総ページ数
      327
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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