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2017 年度 実績報告書

食品に繁殖する低温増殖性細菌の低温適応機構の解明と食品産業への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K14732
研究機関京都大学

研究代表者

栗原 達夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (70243087)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード低温増殖性細菌 / 食品変敗 / 低温適応機構 / 膜タンパク質 / 表層タンパク質 / タンパク質生産
研究実績の概要

(1) 食肉加工品より単離された変敗乳酸菌 Leuconostoc mesenteroides NH04 株は同種の標準株 2 種に比べてポリスチレン表面およびムチンへの接着性が高いことが見いだされた。また、標準株に比べて高い細胞接着能力を有し、特に亜硝酸ナトリウム存在下で細胞接着性が増加することが見いだされた。
(2) 25 ℃と 10 ℃で培養した NH04 株のタンパク質を抽出しプロテオーム解析に供した結果、15 種の低温誘導性タンパク質が同定された。
(3) NH04 株固有のプラスミドの複製に関わると推定される領域を、pUC19 の ori 配列を含む領域、およびエリスロマイシン耐性遺伝子と融合し、pUCNH04E を構築した。NH04 株に対する高い形質転換効率と保持率が認められ、本菌を宿主とした異種タンパク質発現系用のベクターとして有用と考えられた。
(4) NH04 株の低温適応機構を明らかにすることを目的として、低温誘導的に発現する膜タンパク質群を解析した。25 ℃に対して 10 ℃での生産量が 2 倍以上のタンパク質をペプチドマスフィンガープリンティング (PMF) により解析した結果、5 種のタンパク質が同定された。このうち 2 種 (GlnQ、OpuBA) は適合溶質の輸送に関わる膜タンパク質のホモログであり、適合溶質の輸送と低温適応との関連が示唆された。
(5) NH04 株の細胞接着に関与するタンパク質を明らかにするため、表層タンパク質をビオチンラベル化試薬 Sulfo-NHS-SS-biotin と反応させ、標識されたタンパク質をストレプトアビジンビーズで回収した。亜硝酸ナトリウム存在下で培養した菌体で生産量が増加したタンパク質を PMF 解析に供した結果、bifunctional acetaldehyde-CoA/alcohol dehydrogenase のホモログが同定された。本タンパク質は Listeria monocytogenes において接着分子として作用することが報告されており、NH04 株においても接着分子として働くことが推測された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Proteomic Insights of Psychrophiles2017

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, Jun、Kurihara Tatsuo、Esaki Nobuyoshi
    • 雑誌名

      Psychrophiles: From Biodiversity to Biotechnology Second Edition

      巻: - ページ: 423~435

  • [学会発表] 低温菌 Shewanella sp. HM13 の膜小胞輸送による選択的タンパク質分泌に関与する遺伝子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、陳晨、横山文秋、川本純、今井友也、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella sp. HM13 におけるベシクル分泌関連タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、陳晨、今井友也、栗原達夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] 低温菌が分泌する膜小胞の特性解析~膜小胞を基盤とした低温下における異種タンパク質発現系への応用可能性~2017

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、栗原達夫
    • 学会等名
      第64回 生化学会近畿支部例会
  • [学会発表] アジ腸管由来低温菌のベシクル形成関連タンパク質の同定2017

    • 著者名/発表者名
      横山文秋、川本純、今井友也、栗原達夫
    • 学会等名
      特殊環境微生物セミナー2017
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella sp. HM13 の菌体外膜小胞を介した選択的タンパク質分泌機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、陳晨、横山文秋、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      極限環境生物学会2017年度年会
  • [学会発表] 膜小胞生産性低温適応細菌 Shewanella sp. HM13 によるタンパク質分泌機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      陳晨、河合総一郎、川本純、今井友也、栗原達夫
    • 学会等名
      ConBio2017
  • [学会発表] 低温菌 Shewanella sp. HM13 における菌体外小胞輸送を介したタンパク質輸送に関与する遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      釜阪紘平、陳晨、横山文秋、今井友也、川本純、小川拓哉、栗原達夫
    • 学会等名
      ConBio2017
  • [学会発表] Characterization and application of a psychrotrophic lactic acid bacterium, Leuconostoc mesenteroides NH04, isolated from spoiled meat products2017

    • 著者名/発表者名
      Yagura Kazuki、Goto Seitaro、Ninomiya Takemasa、Kawamoto Jun、Ogawa Takuya、Kurihara Tatsuo
    • 学会等名
      International Workshop on Microbes in Hostile Environments
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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