腸を酸化ストレスから防御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: 24580125
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• 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 / 活性酸素防御系 / バイオアッセイ系開発 / Caenorhabditis elegans / 食品乳酸菌 / 過酸化水素分解 / 酸化ストレス防御 / 腸疾患防御 / 過酸化脂質還元酵素 / 過酸化水素還元酵素 / 過酸化脂質還元 / 過酸化水素 / 過酸化物還元酵素 / Mg-catalase / NADH peroxidase

研究成果の概要

腸疾患防御には、腸のストレス防御が要といわれてきたが、腸の過酸化物分解活性は通常組織の1/10以下である。そこで、申請者は発酵食品から菌体外の過酸化脂質を、強力還元する乳酸菌　Lactobacillus plantarum P2株を分離した。本株は、過酸化脂質還元力は強いが、過酸化水素還元力は低い。そこで、菌体外過酸化水素を還元する乳酸菌　Pediococcus pentosaceus Be1株を新たに分離した。
本申請では、両分離株の過酸化脂質還元力の生体内発現の検討のため、線虫によるバイオアッセイ系を構築した。さらに両株の過酸化脂質還元活性のin vivo での発現を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Isolation of lactic acid bacteria exhibiting high scavenging activity for environmental hydrogen peroxide from fermented foods and its two scavenging enzymes for hydrogen peroxide (2016)
  • 著者名/発表者名: Akio Watanabe, Chiaki Kaneko, Yasuhiro Hamada, Kouji Takeda, Shinya Kimata, Takashi Matsumoto, Akira Abe, Naoto Tanaka, Sanae Okada, Masataka Uchino, Junichi Satoh, Junichi Nakagawa, and Youichi Niimura
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 62 号: 2 ページ: 75-82
  • DOI: 10.2323/jgam.62.75
  • NAID: 130005148733
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cucumis sativus secretes 4′-ketoriboflavin under iron-deficient conditions. (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Satoh, H. Koshino, K Sekino, S. Ito, R Katsuta, K. Takeda, E. Yoshimura, F Shinmachi, S. Kawasaki, Y. Niimura and T. Nukada.
  • 雑誌名: Biosci. Biotech.Biochem. 巻: 80 号: 2 ページ: 363-367
  • DOI: 10.1080/09168451.2015.1095070
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NADH oxidase and alkyl hydroperoxide reductase subunit C (peroxiredoxin) from Amphibacillus xylanus form an oligomeric assembly (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Arai, Shinya Kimata, Daichi Mochizuki, Keita Hara, Tamotsu Zako, Masafumi Odaka, Masafumi Yohda, Fumio Arisaka, Shuji Kanamaru, Takashi Matsumoto, Shunsuke Yajima, Junichi Sato, Shinji Kawasaki, Youichi Niimura
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 5 号: 1 ページ: 124-131
  • DOI: 10.1016/j.fob.2015.01.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NADH oxidase and alkyl hydroperoxide reductase subunit C (peroxiredoxin) from Amphibacillus xylanus form an oligomeric assembly (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Arai, Shinya Kimata, Daichi Mochizuki, Keita Hara, Tamotsu Zako, Masafumi Odaka, Masafumi Yohda, Fumio Arisaka, Shuji Kanamaru, Takashi Matsumoto, Shunsuke Yajima, Junichi Sato, Shinji Kawasaki, and Youichi Niimura
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 5 ページ: 124-131
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Adaptive response of Amphibacillus xylanus to normal aerobic and forced oxidative stress conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Daichi Mochizuki,13 Toshiaki Arai,13 Masazumi Asano,1 Natsuki Sasakura,1 Toshihiro Watanabe,2 Yuh Shiwa,3 Sanae Nakamura,4 Yoko Katano,4 Shun Fujinami,4 Nobuyuki Fujita,4 Akira Abe,5 Junichi Sato,1 Junichi Nakagawa2 and Youichi Niimura1
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 160 号: 2 ページ: 340-352
  • DOI: 10.1099/mic.0.068726-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of oxygen-inducible heme catlase from oxygen-tolerant Bifidobacterium asteroides. (2013)
  • 著者名/発表者名: 1. Hayashi K, Maekawa I, Tanaka K, Ijyuin S, Suzuki I, Niimura Y, Kawasaki S.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 159 ページ: 89-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution and diversification of oxygen metabolisms of aerotolerant anaerobes in the order Bacillales and other bacterial taxonomic groups. (2012)
  • 著者名/発表者名: 2. Mochizuki D, Tanaka N, Ishikawa M, Endo K, Shiwa Y, Fujita N, Sato J, Niimura Y.
  • 雑誌名: The Bulletin of BISMiS 巻: 3 ページ: 1-18
  • 査読あり
• [学会発表] 代謝産物として初めて見つかったリボフラビン（ビタミンB2）誘導体 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤純一, 越野広雪, 関野滉太, 金子元優, 伊藤晋作, 勝田亮, 武田晃治, 吉村悦郎, 新町文絵, 川崎信治, 額田恭郎, 新村洋一
  • 学会等名: 日本農芸化学会（2016
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Amphibacillus xylanusの好気代謝における遊離フラビンとSH化合物に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木俣真弥, 名須川哲哉, 及川雅人, 新地大輔, 富塚駿, 吉村悦郎, 有賀智子, 阿部晃, 武田晃治, 佐藤純一, 川崎信治, 新村洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] NADH oxidase -AhpC (Prx) system functional as NADH oxidase and NADH peroxidase < Protein interaction and its physiological role in Amphibacillus xylanus > (2014)
  • 著者名/発表者名: Daichi Mochizuki, Shinya Kimata,Toshiaki Arai, Keita Hara, Junichi Sato, Shinji Kawasaki, Shuji Kanamaru, Fumio Arisaka , and Youichi Niimura
  • 学会等名: 国際フラビンシンポジウム
  • 発表場所: タイ国
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-07-30
• [学会発表] Iron release from iron storage protein by Escherichia coli ferric reductases in the presence or absence of free flavins (2014)
  • 著者名/発表者名: Junichi Sato , Eisuke Tanaka , Tetsuya Mori , Kouji Takeda , Etsuro Yoshimura , Junichi Nakagawa, Akira Abe, Shinji Kawasaki, and Youichi Niimura
  • 学会等名: 国際フラビンシンポジウム
  • 発表場所: タイ国
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-07-30
• [学会発表] 鉄酸化酵素 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤純一
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 過酸化物還元活性を有する乳酸菌の酸素代謝系 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤秀幸 他9名
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 仙台