腸内細菌の腸管定着機構の解明

阐明肠道细菌的肠道定植机制

基本信息

批准号：
21J11019
负责人：
月見友哉
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

araC及びmalI欠損が大腸菌のマウス腸内環境へのfitnessを向上させる分子メカニズムを解明するため、gatC欠損株（ΔgatC）とgatCに加えてaraC、malIを欠損させた三重欠損株（Δ3）をマウス腸内に移植し、RNA-seqによる遺伝子発現の差異を観察した。結果としてΔ3ではマウス腸内に豊富に存在する代謝物質の代謝がΔgatCと比較して亢進している可能性が示唆された。araCおよびmalI欠損と腸内代謝物質の対応関係を明らかにするため、ΔgatCとΔgatCに加えてaraCあるいはmalIが欠損した株（ΔgatCΔaraC、ΔgatCΔmalI）を上記のRNA-seqにて関係が示唆された腸内代謝物質を糖源とする培地で競合培養させた。結果として、ΔgatCΔaraCはムチン培地、ΔgatCΔmalIはガラクトース培地およびN-アセチルグルコサミン培地においてΔgatCに優勢した。ガラクトース及びN-アセチルグルコサミンは実験に用いたマウス腸内に存在することが昨年度の実験から判明している。以上から、腸内に豊富に存在する代謝物質の代謝を亢進させる変異が選択されている可能性が示唆された。この可能性を検証するため、異なる飼料を与えたマウスに大腸菌ミューテーター株を移植して遺伝子変異を検出した。gat遺伝子変異は全てのマウスに共通して見られたが、araC変異は一部のマウスのみ見られ、malI変異は全く見られなかった。他の遺伝子変異のパターンも飼料によって異なっていたことから、変異遺伝子は飼料によって選択されることが示された。以上の内容を論文にまとめて現在投稿中である。

为了阐明ARAC和MALI缺乏提高大肠杆菌肠道环境中适应性的分子机制，除GATC外，三重缺陷菌株（ΔGATC）以及ARAC和MALI缺乏菌株（Δ3）除GATC外，还植入了Gene-seq的基因差异。结果，建议与ΔGATC相比，δ3可以增加小鼠肠中丰富的代谢的代谢。为了澄清ARAC和MALI缺乏症与肠道代谢产物之间的对应关系，除ΔGATC和ΔGATC和ΔGATC（ΔGATCΔARAC，ΔGATCΔMALI）外，在ARAC或MALI中缺乏损害，在具有肠道代谢物的培养基中竞争性培养，这些培养代谢物与上述Rna-Seq as a-Sugun suduce as a gunade suduce as a cudun suduce saude as a guchsed as a guchse。结果，ΔGATCΔARAC在粘蛋白培养基中占主导的ΔGATC，而ΔGATCΔmali则在半乳糖培养基和N-乙酰基葡萄糖胺培养基中占主导地位ΔGATC。去年的实验表明，半乳糖和N-乙酰葡萄糖胺存在于实验中使用的小鼠的肠道中。以上表明，可能已经选择了肠中丰富的代谢物质代谢的突变。为了验证这种可能性，通过将大肠杆菌突变菌株移植到用不同饮食的小鼠中检测到遗传突变。 GAT基因突变对于所有小鼠都是共同的，但是仅在某些小鼠中看到ARAC突变，根本看不到MALI突变。饲料之间的其他遗传突变也有所不同，表明突变基因是通过饲料选择的。上述信息目前正在论文中提交。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Elucidation of the mechanisms of environmental adaptation of gut microbes in murine intestine

阐明小鼠肠道微生物的环境适应机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takeru Mizutani;Urara Satake;Toshiyuki Enomoto;Tsukimi T.，Obana N.，Shigemori S.，Arakawa K.，Miyauchi E.，Nakahigashi K.，Yang J.，Tomita M.，Ohno H.，Mori H.，Fukuda S.
通讯作者：
Tsukimi T.，Obana N.，Shigemori S.，Arakawa K.，Miyauchi E.，Nakahigashi K.，Yang J.，Tomita M.，Ohno H.，Mori H.，Fukuda S.