腸内細菌由来スルフォグリコシダーゼと硫酸化ムチンの共生における機能解明と応用研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K17820
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学; 応用微生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 加藤 紀彦 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (40724612)
• 研究協力者: 前渋 貴子
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: スルフォグリコシダーゼ / ビフィズス菌 / 糖質分解酵素 / ムチン / 硫酸化糖鎖

研究成果の概要

腸内細菌Bifidobacterium bifidumは多くの細胞表在性糖質分解酵素を有し、腸管ムチンを分解するが、詳しいメカニズムは明らかでない。そこで本研究では、B. bifidum由来細胞表在性糖質分解酵素のひとつであるスルフォグリコシダーゼBbhIIの性状解析を行い、以下のことを明らかにした。1) BbhIIのムチン糖鎖遊離活性の詳細と遺伝子発現のムチン応答性。および2) BbhIIのX線構造解析。本結果は有用腸内細菌の腸管適応メカニズムの理解を深めるものである。

自由記述の分野

応用微生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果によって、ヒト腸内細菌であるビフィズス菌に硫酸化糖鎖特異的に作用するスルフォグリコシダーゼが存在すること、および本酵素がムチン分解に関連することが明らかにされるとともに、本酵素の硫酸化糖鎖認識メカニズムが構造学的に世界で初めて明らかにされた点で学術的にも価値があると考えられる。本酵素の存在の提示よってヒト腸管から分泌されるムチン分子の腸内細菌叢の形成や定着への重要性がより一層強く示されることとなった。