ランダム変異株集団の動態解析による腸内生存に寄与するビフィズス菌遺伝子の探索

• 研究課題/領域番号: 25450090
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 吹谷 智 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (10370157)
• 研究分担者: 小椋 義俊 九州大学, 大学院医学研究院, 准教授 (40363585)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: トランスポゾン変異導入 / 転移因子 / Bifidobacterium longum / INSeq法 / 腸内生存 / ビフィズス菌 / プロモーター / ゲノム解析 / 定着因子 / ランダム変異導入

研究成果の概要

ビフィズス菌が腸内で生存するための分子機構については，ビフィズス菌の遺伝子変異導入系が十分確立されていないため，不明な部分が多い．本研究では，ビフィズス菌のトランスポゾン変異導入法と次世代シークエンサー解析を組み合わせて，ビフィズス菌の腸内での生存に寄与する遺伝子を同定することを目的とした．
研究の成果として，まず変異導入の宿主となるビフィズス菌株の完全長ゲノム配列を決定した．さらに転移因子ISBlo11およびHimar1C9を用いて，2種類のトランスポゾン変異導入系を確立した．本研究により，ビフィズス菌が腸内で生存する機構を分子レベルで解明するための基盤技術を整備することができた．

研究成果

• [雑誌論文] ビフィズス菌における実用的な遺伝子変異導入系の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吹谷 智
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: 94 ページ: 110-116
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isolation and transposition properties of ISBlo11, an active insertion sequence belonging to the IS3 family, from Bifidobacterium longum 105-A (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakanaka M, Fukiya S, Kobayashi R, Abe A, Hirayama Y, Kano Y, Yokota A
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Lett. 巻: 362 号: 7
  • DOI: 10.1093/femsle/fnv032
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional analysis of bifidobacterial promoters in Bifidobacterium longum and Escherichia coli using the α-galactosidase gene as a reporter (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakanaka, M., Tamai, S., Hirayama, Y., Onodera, A., Koguchi, H., Kano, Y., Yokota, A., Fukiya, S.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 118 号: 5 ページ: 489-495
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2014.05.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of Bifidobacterium longum 105-A, a strain with high transformation efficiency. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanesaki, Y., Masutani, H., Sakanaka, M., Shiwa, Y., Fujisawa, T., Nakamura, Y., Yokota, A., Fukiya, S., Suzuki, T., Yoshikawa, H.
  • 雑誌名: Genome Announc. 巻: 2 号: 6
  • DOI: 10.1128/genomea.01311-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 腸内生存に寄与するビフィズス菌遺伝子の探索系の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川路伸吾，阪中幹祥，横田篤，吹谷智
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] トランスポゾン変異導入系を用いたビフィズス菌の腸内生存に寄与する遺伝子の探索系の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川路伸吾，阪中幹祥，横田篤，吹谷智
  • 学会等名: 第10回 日本ゲノム微生物学会 年会
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] ビフィズス菌における実用的な遺伝子変異導入系の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吹谷 智
  • 学会等名: 第67回 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] INSeq 法を用いた腸内生存に寄与するビフィズス菌遺伝子の探索系の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中川路伸吾、阪中幹祥、横田篤、吹谷智
  • 学会等名: 日本乳酸菌学会 2015年度大会
  • 発表場所: 和洋女子大学（千葉県市川市）
  • 年月日: 2015-07-11
• [学会発表] IS3 family 挿入配列ISBlo11 を用いたビフィズス菌のトランスポゾン変異導入系の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪中幹祥，横田 篤，吹谷 智
  • 学会等名: 第9回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸大学神大会館（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-03-06 – 2015-03-08
• [学会発表] 転移因子ISBlo11を利用したビフィズス菌のトランスポゾン変異導入系の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阪中幹祥，玉井早紀，平山洋佑，横田 篤，吹谷 智
  • 学会等名: 平成26年度 公益社団法人 日本農芸化学会 北海道支部講演会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-12-13
• [学会発表] Identification of bifidobacterial promoters that are suitable for transposon mutagenesis in bifidobacteria. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mikiyasu Sakanaka, Saki Tamai, Yosuke Hirayama, Atsushi Yokota and Satoru Fukiya
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Lactic Acid Bacteria
  • 発表場所: Hotel Zuiderduin (The Netherlands)
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] 高活性型ビフィズス菌プロモーターの同定とトランスポゾン変異導入系への利用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阪中幹祥，玉井早紀，平山洋佑，横田 篤，吹谷 智
  • 学会等名: 第8回細菌学若手コロッセウム
  • 発表場所: ホテルニセコいこいの村（北海道ニセコ町）
  • 年月日: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [学会発表] 大腸菌低活性型のビフィズス菌プロモーターの同定およびトランスポゾン変異導入系への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阪中幹祥，玉井早紀，平山洋佑，横田 篤，吹谷 智
  • 学会等名: 日本乳酸菌学会2014年度大会
  • 発表場所: メルパルク広島（広島県広島市）
  • 年月日: 2014-07-17 – 2014-07-18
• [学会発表] 大腸菌およびBifidobacterium longumにおけるビフィズス菌プロモーターの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阪中幹祥，玉井早紀，平山洋佑，横田 篤，吹谷 智
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学（東京都世田谷区）
• [学会発表] ビフィズス菌のランダム変異導入系に適したプロモーターの同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阪中幹祥，平山洋佑，吹谷 智，加納康正，横田 篤
  • 学会等名: 2013年度 日本乳酸菌学会泊まり込みセミナー
  • 発表場所: リゾートホテル蓼科（長野県茅野市）