| 研究課題/領域番号 |
21K15025
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分43020:構造生物化学関連
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| 研究機関 | 明治大学 (2023)
東京大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
山田 千早 明治大学, 農学部, 専任講師 (30747944)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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)
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| キーワード | ルイス抗原 / 腸内細菌 / 構造解析 / 糖質加水分解酵素 / 糖鎖 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腸内細菌が酢酸や酪酸など短鎖脂肪酸を生成することでヒトの健康に寄与している。乳児の腸内は母乳を飲むことで一時的にビフィズス菌が優勢になるが、離乳とともに減少し他の腸内細菌に置き代わり成人の腸内細菌叢へと変化する。我々は、離乳期に主要な酪酸生成Roseburia属細菌がヒトミルクオリゴ糖からルイスa/b抗原を菌体外で切り出し取り込むというビフィズス菌とは異なる方法で利用していることと、それに関わる新規な酵素・タンパク質を発見した。本研究では、これらの酵素および取り込みタンパク質の立体構造を明らかにすることで離乳期における腸内細菌叢形成について分子レベルでの機能理解を深めることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
腸内細菌が酢酸や酪酸など短鎖脂肪酸を生成することでヒトの健康に寄与している。我々は、離乳期の子供の腸内に存在する酪酸生成Roseburia属細菌が母乳中に含まれるヒトミルクオリゴ糖からルイスa/b抗原を菌体外で切り出し取り込む新規な酵素・タンパク質を発見した。本研究では、分解酵素および取り込み結合タンパク質の立体構造を明らかにすることで離乳期における腸内細菌叢形成について分子レベルでの機能理解を深めることを目的とした。Roseburia属細菌由来の新規な糖質加水分解酵素の発現、精製、結晶化を行ったところ結晶が得られX線回折データを取得した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ルイスa/b抗原はヒトミルクオリゴ糖などに存在する重要な糖鎖構造である。腸内細菌由来の新規なルイスa/b抗原認識部位の特異的な配列が明らかにされることで、分子レベルでの機能理解を深めることが可能となる点で学術的意義がある。また、保存された活性残基やアミノ酸配列から他の微生物ゲノム情報に基づいて同様の活性を有しているか明らかにすることが可能になり、腸内細菌形成メカニズムの解明に寄与する知見が得られる点において社会的意義がある。
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