2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K18704
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
成澤 直規 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (90632034)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / う蝕 / 納豆 / 納豆菌 / 枯草菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの結果より、納豆抽出液にう蝕原性Streptococcus mutansのバイオフィルム形成阻害効果を有することを明らかにしている。また、原料大豆には本活性は見られなかった。一方、納豆菌培養ろ液にはS.mutansのバイオフィルム抑制効果が認められたことから、当該物質は納豆菌の菌体外代謝産物であるものと推察されている。そこでH27年度の研究では、納豆菌の培養ろ液に焦点をあて、バイオフィルム抑制物質の探索を行った。スクロース分解酵素の標準品においてS. mutansバイオフィルム形成が著しく抑制されることが確認された。そこで納豆菌を低濃度のスクロースを含む液体培地にて培養した結果、ろ液中にスクラーゼ活性が確認され、また高いバイオフィルム抑制効果が確認された。このことから、納豆菌によるS. mutansのバイオフィルム形成阻害機構の1つはスクロースの競合阻害によるものと考えられた。一方、枯草菌においても納豆菌と同様、ろ液中にバイオフィルム形成抑制効果が認められたが、スクラーゼ活性は検出されなかった。よって納豆菌と枯草菌では、異なるメカニズムによりS.mutansのバイオフィルム形成阻害が生じているものと考えられた。枯草菌遺伝子ライブラリーを用いて、S.mutansバイオフィルム形成因子のスクリーニングを行ったところ、ヌクレアーゼに関する遺伝子変異株においてバイオフィルム形成抑制効果の消失が確認された。これまでにヌクレアーゼによる抑制効果に関する報告はなされていない。一般的にバイオフィルムは細胞だけではなく、菌体外多糖や菌体外DNAなどにより構成されるとされており、本研究結果は、菌対外DNAに影響を及ぼすことでバイオフィルム形成抑制につながるものと考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H27年度の実施計画に示した枯草菌遺伝子変異株ライブラリーを用いた当該物質のスクリーニング、および納豆中の活性物質の特定に関して、いずれも計画通り本年度内に達成することができた。これら研究内容について、2016年3月に日本大学生物資源科学部にて開催された食品科学工学会関東支部会で発表を行い、申請者が主導的に指導する大学院生川崎幸正が発表奨励賞を受賞した。一方、当初枯草菌と納豆菌のバイオフィルム抑制メカニズムは類似のものであると考えていたが、本年度の研究結果より、異なるメカニズムが存在するものと考えられた。これらの点について、H28年度以降の課題としてあげられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度では研究計画で示した通り、S.mutans側の視点から抑制メカニズムについて検討を行う。具体的には細胞表層タンパク質の変化、また転写レベルでの影響評価について検討を行う予定でいる。また、H27年度の課題として挙げられた枯草菌と納豆菌での抑制メカニズムの際については、ゲノムレベルでの比較解析を予定している。加えて、枯草菌遺伝子変異ライブラリを用いたスクリーニングの結果、ヌクレアーゼ関連遺伝子がバイオフィルム形成抑制に関与することが示されたことから、他のヌクレアーゼ関連遺伝子変異株の作成を行い、バイオフィルム抑制とヌクレアーゼの関係性について詳細な検討を行う予定である。
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Research Products
(2 results)
