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2010 年度 実績報告書

乳酸菌由来抗菌ペプチドの生産制御と抗菌作用における特異性の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22780069
研究機関九州大学

研究代表者

善藤 威史  九州大学, 大学院・農学研究院, 助教 (50380556)

キーワード乳酸菌 / 抗菌ペプチド / バクテリオシン
研究概要

乳酸菌が生産する抗菌ペプチド、バクテリオシンは、新しい抗菌物質として期待され、これまでに様々なものが見出されてきた。他の生物種由来の抗菌ペプチドと比べてとくに注目すべき点は、誘導因子等を介した独自の生産制御機構を有すること、きわめて低濃度で菌種特異的な抗菌活性を有することである。未だ不明な点が多い生産制御機構と作用機構の詳細を明らかにすることで、その分子基盤に基づいた、より効果的な乳酸菌バクテリオシンの利用が可能となる。本研究では、種々の新奇バクテリオシンの構造と生産制御機構、抗菌作用を解明することを目的とする。
Enterococcus faecalis NKR-4-1が生産するバクテリオシンは、2つのペプチドから構成され、ともに翻訳後修飾によって生じるランチオニン等の異常アミノ酸を構造中に含む新奇バクテリオシンであることが明らかとなり、エンテロシンWと命名した。エンテロシンWは、2つのペプチドの相乗的な作用によって抗菌活性を示した。一方、E.faecium NKR-5-3は5種のバクテリオシン様ペプチドを生産するが、その中で、新奇の環状構造を有するペプチドBの構造を決定した。E.faecium NKR-5-3においては、ペプチドBを除く4種の生産が、ペプチドDを誘導因子とした三成分制御系によって制御されていることが明らかとなった。また、Lactococcus lactis QU 5が生産する新奇バクテリオシン、ラクティシンQの生合成にかかわる遺伝子群が明らかとなった。ラクティシンQ構造遺伝子であるInqQのほか、菌体外排出にかかわるInqEF,自己耐性にかかわるInqBCD、生産制御にかかわるlnqRが同定された。さらに、Lactococcussp.QU 12が生産する新奇環状バクテリオシン、ラクトサイクリシンQは、細菌細胞膜に孔を形成し、細胞内容物を溶出させることで抗菌活性を示すことが明らかとなった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Identification and characterization of novel multiple bacteriocins produced by Leuconostoc pseudomesenteroides QU 15.2010

    • 著者名/発表者名
      Sawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Microbiology

      巻: 109 ページ: 282-291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enterocin X, a novel two-peptide bacteriocin from Enterococcus faecium KU-B5, has an antibacterial spectrum entirely different from those of its component peptides.2010

    • 著者名/発表者名
      Hu, et al.
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 73 ページ: 4542-4545

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lactococcal membrane-permeabilizing antimicrobial peptides.2010

    • 著者名/発表者名
      Zendo, et al.
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 88 ページ: 1-9

    • 査読あり
  • [学会発表] Enterococcus faecium NKR-5-3が生産する多成分バクテリオシンの生合成機構の解明2010

    • 著者名/発表者名
      石橋直樹, ら
    • 学会等名
      第62回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎市)
    • 年月日
      2010-10-29
  • [学会発表] Lactococcus lactisが生産するラクティシンQ/Zの生合成機構2010

    • 著者名/発表者名
      岩谷駿、米山史紀、堀切佑子、宮下紫穂、善藤威史、中山二郎、園元謙二
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2010年度大会
    • 発表場所
      フォレスト仙台
    • 年月日
      2010-07-27
  • [図書] Prokaryotic Antimicrobial Peptides : From Genes to Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Iwatani, et al.
    • 総ページ数
      237-252
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 乳酸菌の利用技術と市場2010

    • 著者名/発表者名
      岩谷駿, ら
    • 総ページ数
      259-267
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] 乳酸菌とビフィズス菌のサイエンス2010

    • 著者名/発表者名
      善藤威史, ら
    • 総ページ数
      309-316, 416-423
    • 出版者
      京都大学学術出版会

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公開日: 2012-07-19  

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