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乳酸菌が生産する抗菌ペプチドであるバクテリオシンは、安全性の高い抗菌物質が求められる様々な用途への利用が期待される。我々は、リーダーレスバクテリオシンや環状バクテリオシンなどの構造に特徴をもつものをはじめ、菌種選択的な抗菌活性をもつものや他のバクテリオシンを伴って生産されるものなど、多種多様な新奇乳酸菌バクテリオシンを見出してきた。本研究では、乳酸菌バクテリオシンの食品保存や関連用途への実用と、その新たな構造と生合成機構を利用した新奇抗菌ペプチドの設計・創出に向けた分子基盤の確立を目指し、種々の新奇乳酸菌バクテリオシン群の生合成機構と抗菌作用の特異な分子機構を解明することを目的としている。
新たに発酵食品や植物等から分離した乳酸菌より、特異な活性を示すバクテリオシンを見出し、その精製・構造解析および特性の解析を行った。クラスIIに分類される新奇バクテリオシンの構造を決定したほか、分子量の大きいタイプのバクテリオシン（バクテリオリシン）を複数見出した。ドラフトゲノム解析等によって、これら新奇バクテリオシンの生合成遺伝子群の取得と機能解析を行うとともに、翻訳後修飾を受けるクラスIに属する新奇バクテリオシンを見出すこともできた。一方、環状バクテリオシンであるラクトサイクリシンQやラクトサイクリシンQについては、生合成に補助的な役割を果たす遺伝子群を見出した。同じく環状バクテリオシンであるエンテロシンNKR-5-3Bについては、生産制御に関わる遺伝子群を特定した。また、多成分バクテリオシントランスポーターについては、その分泌やペプチダーゼ活性に必須のアミノ酸残基を特定し、その解析を行った。さらに、リーダーレスバクテリオシンであるラクティシンQの異種発現系とその評価系を確立し、構築した種々の改変体の構造と抗菌活性や分泌能との関係の評価を進めている。
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