| 研究課題/領域番号 |
21J11019
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
月見 友哉 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 腸内細菌 / ゲノム科学 / 大腸菌 / 哺乳類ー微生物共生 / 哺乳類―微生物共生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの腸内に生息する腸内細菌は，細菌間および細菌-宿主間の相互作用を介して複雑な生態系を構築しており，近年では疾患の予防・治療標的になっている．細菌は株ごとに生理機能が異なるが，腸内細菌研究の多くは属レベルの組成情報に基づいている．そのため，本研究では腸内細菌がマウス腸内に定着する際に蓄積する遺伝子変異に着目することで，腸内細菌の腸内環境定着メカニズムをゲノムレベルで解明することを目指す．本研究の成果は，将来的に腸内細菌を標的とした新規治療法や疾患予防の基礎情報なることが期待される．
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| 研究実績の概要 |
araC及びmalI欠損が大腸菌のマウス腸内環境へのfitnessを向上させる分子メカニズムを解明するため、gatC欠損株（ΔgatC）とgatCに加えてaraC、malIを欠損させた三重欠損株（Δ3）をマウス腸内に移植し、RNA-seqによる遺伝子発現の差異を観察した。結果としてΔ3ではマウス腸内に豊富に存在する代謝物質の代謝がΔgatCと比較して亢進している可能性が示唆された。araCおよびmalI欠損と腸内代謝物質の対応関係を明らかにするため、ΔgatCとΔgatCに加えてaraCあるいはmalIが欠損した株（ΔgatCΔaraC、ΔgatCΔmalI）を上記のRNA-seqにて関係が示唆された腸内代謝物質を糖源とする培地で競合培養させた。結果として、ΔgatCΔaraCはムチン培地、ΔgatCΔmalIはガラクトース培地およびN-アセチルグルコサミン培地においてΔgatCに優勢した。ガラクトース及びN-アセチルグルコサミンは実験に用いたマウス腸内に存在することが昨年度の実験から判明している。以上から、腸内に豊富に存在する代謝物質の代謝を亢進させる変異が選択されている可能性が示唆された。この可能性を検証するため、異なる飼料を与えたマウスに大腸菌ミューテーター株を移植して遺伝子変異を検出した。gat遺伝子変異は全てのマウスに共通して見られたが、araC変異は一部のマウスのみ見られ、malI変異は全く見られなかった。他の遺伝子変異のパターンも飼料によって異なっていたことから、変異遺伝子は飼料によって選択されることが示された。以上の内容を論文にまとめて現在投稿中である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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