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2014 年度 実績報告書

新奇乳酸菌バクテリオシン群の生合成と抗菌作用の分子機構の解明とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 24380051
研究機関九州大学

研究代表者

善藤 威史  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (50380556)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード乳酸菌 / 抗菌ペプチド / バクテリオシン / 応用微生物 / 細菌
研究実績の概要

乳酸菌が生産するバクテリオシンは抗菌性のペプチドで、安全な抗菌物質として、食品保存料をはじめとした様々な用途への利用が期待されている。前年度に引き続き、新奇乳酸菌バクテリオシンの探索を行うとともに、これまでに得られた新奇乳酸菌バクテリオシンの利用とそれらを基盤としたより効果的な抗菌ペプチドの創出を目指し、新奇乳酸菌バクテリオシン群の生合成機構と作用機構の分子機構の解明を試みた。
乳酸菌Lactococcus lactis QU 7がLactococcusに特異的に作用する新奇バクテリオシンを生産することを明らかにし、その構造を決定し、lactococcin Zと命名した。以前に我々が同様にLactococcus特異的に作用することを見出したlactococcin Qとは構造が大きく異なり、またQU 7株はlactococcin Q生産株であるLactococcus lactis QU 4とは交差耐性を示さなかったことから、両バクテリオシンの作用機構は異なっていることが予想された。さらに、QU 4株のlactococcin Qの生合成遺伝子群を明らかにし、自己耐性や菌体外分泌に関わるタンパク質を同定した。Lactococcin Qの類縁体であるlactococcin G生合成遺伝子群との差異についても明らかにした。
一方、多成分バクテリオシン生産株であるEnterococcus faecium NKR-5-3の各バクテリオシンの生合成遺伝子群を明らかにした。とくに、NKR-5-3株が生産する5種のバクテリオシンのうち4種が共通のトランスポーターEnkTによって分泌され、それぞれに対する自己耐性遺伝子が存在することなどを明らかにした。また、残り1種が環状バクテリオシンであることを明らかにした。
他にも種々の乳酸菌分離株が新奇バクテリオシンを生産することを見出し、それらが多様な構造や特性をもつことを明らかにした。今後、これらの新奇乳酸菌バクテリオシン群について、さらに詳細な解析を進め、応用への展開を図りたい。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Two putatively novel bacteriocins active against Gram-negative food borne pathogens produced by Weissella hellenica BCC 72932015

    • 著者名/発表者名
      Woraprayote W, Pumpuang L, Tosukhowong A, Roytrakul S, Perez RH, Zendo T, Sonomoto K, Benjakul S, Visessanguan W
    • 雑誌名

      Food Control

      巻: 55 ページ: 176-184

    • DOI

      10.1016/j.foodcont.2015.02.036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel bacteriocins from lactic acid bacteria (LAB): various structures and applications2014

    • 著者名/発表者名
      Perez RH, Zendo T, Sonomoto K
    • 雑誌名

      Microb Cell Fact

      巻: 13 ページ: S3

    • DOI

      10.1186/1475-2859-13-S1-S3

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gene cluster responsible for secretion of and immunity to multiple bacteriocins, the NKR-5-3 enterocins2014

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi N, Himeno K, Masuda Y, Perez RH, Iwatani S, Zendo T, Wilaipun P, Leelawatcharamas V, Nakayama J, Sonomoto K
    • 雑誌名

      Appl Environ Microbiol

      巻: 80 ページ: 6647-6655

    • DOI

      10.1128/AEM.02312-14

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bactericidal activity of nukacin ISK-1: an alternative mode of action2014

    • 著者名/発表者名
      Roy U, Islam MR, Nagao J, Iida H, Mahin AA, Li M, Zendo T, Nakayama J, Sonomoto K
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 78 ページ: 1270-1273

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.918485

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 乳酸菌バクテリオシンの探索と展望2014

    • 著者名/発表者名
      須志田浩稔、 善藤威史、石橋直樹、園元 謙二
    • 雑誌名

      食品と開発

      巻: 49 ページ: 4-6

  • [雑誌論文] 乳酸菌が生産する抗菌ペプチド2014

    • 著者名/発表者名
      石橋直樹、須志田浩稔、善藤威史、園元謙二
    • 雑誌名

      フレグランスジャーナル

      巻: 42 ページ: 35-40

  • [学会発表] 環状バクテリオシン enterocin NKR-5-3B 生合成における環状化部位のアミノ酸残基の影響2015

    • 著者名/発表者名
      杉野春貴、Perez RH、石橋直樹、善藤威史、中山二郎、園元謙二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-27
  • [学会発表] Elucidation of action and immunity mechanisms of a circular bacteriocin, leucocyclicin Q2014

    • 著者名/発表者名
      Lim Y, Mu F, Ishibashi N, Zendo T, Sonomoto K
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-10
  • [学会発表] リーダーレスバクテリオシン、ラクティシンQの生合成および抗菌機構2014

    • 著者名/発表者名
      善藤威史、緒方詩保、Li M、石橋直樹、益田時光、岩谷 駿、米山史紀、園元謙二
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-10
  • [学会発表] 特異的な抗菌スペクトルを有するラクトコッシンQの生合成機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      石橋直樹、善藤威史、園元謙二
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-10
  • [学会発表] 乳酸菌が生産する抗菌ペプチド、バクテリオシン ―探索から応用まで―2014

    • 著者名/発表者名
      善藤威史
    • 学会等名
      食香粧研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Antimicrobial biodegradable food packaging impregnated with bacteriocin 7293, a novel bacteriocin produced by Weissella hellenica BCC 72932014

    • 著者名/発表者名
      Woraprayote MR, Pumpuang L, Tosukhowong A, Roytrakul S, Zendo T, Sonomoto K, Benjakul S, Visessanguan W
    • 学会等名
      The 11th Symposium on Lactic Acid Bacteria
    • 発表場所
      Egmond aan Zee, The Netherlands
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [学会発表] Characterization of biosynthetic enzymes and antibacterial action of lantibiotic nukacin ISK-12014

    • 著者名/発表者名
      Sonomoto K, Nishie M, Zheng S, Nagao J, Zendo T
    • 学会等名
      4th International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Lorient, France
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of an ABC transporter (Ent53T) for secretion of multiple bacteriocins, enterocins NKR-5-32014

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi N, Sushida H, Zendo T, Sonomoto K
    • 学会等名
      4th International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Lorient, France
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [学会発表] Identification of novel multiple bacteriocins produced by Lactobacillus sakei D982014

    • 著者名/発表者名
      Zendo T, Sawa N, Koga S, Okamura K, Ishibashi N, Sonomoto K
    • 学会等名
      4th International Symposium on Antimicrobial Peptides
    • 発表場所
      Lorient, France
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
  • [学会発表] マルチプルバクテリオシンの生合成機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      須志田浩稔、石橋直樹、 Perez RH、松本南帆、善藤威史、園元謙二
    • 学会等名
      酵素工学研究会第71 回講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス 稲盛ホール
    • 年月日
      2014-04-16 – 2014-04-16
  • [図書] 食品分野における微生物制御技術の最前線(新奇乳酸菌バクテリオシンの探索とその可能性)2014

    • 著者名/発表者名
      須志田浩稔、石橋直樹、善藤威史、園元謙二
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 九州大学 研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002978/

  • [備考] 乳酸菌が生産する抗菌性ペプチド、バクテリオシンに関する研究

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/microbt/bacteriocin.html

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公開日: 2016-06-01  

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