植物糖タンパク質分解酵素から紐解く成人腸内ビフィズス菌の共生関係

植物糖蛋白水解酶揭示成体肠道双歧杆菌的共生关系

• 批准号: 19J20806
• 负责人: 佐々木 優紀
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20806/
• 关键词: 植物糖タンパク質; アラビノガラクタンプロテイン; ビフィズス菌; 糖質分解酵素; 共生関係

本研究は、腸内細菌、特にビフィズス菌が持つ植物性多糖分解酵素に着目し、その増殖メカニズムやビフィズス菌間の共生関係を解明することを目的としている。ビフィズス菌Bifidobacterium longum (B. longum) が有するアラビノガラクタン・プロテイン(AGP)分解酵素群のうち、アラビアガム由来のAGPの側鎖末端に存在するGal-α1，3-Ara (GA) を切断する3-O-α-D-galactopyranosyl-α-L-arabinofuranosidase (GAfase)と、同遺伝子クラスター上の隣接するGH36α-galactosidaseは既に解析済みである。また、昨年度までに、α-L-arabinofuranosidase (BLLJ_1850) とexo-β1,3-galactanase (BLLJ_1840) が協調的にアラビアガム分解に関わることを見出した。本年度では、BLLJ_1850がGH43_22、GH43_34の2つの触媒ドメインを有するマルチドメインの酵素であることに着目し、各触媒ドメインの機能を明らかにした。その結果、GH43_22はα1,3-Araf、GH43_34はα1,4-Arafの切断を担うことが分かった。どちらの結合様式のα-L-Arafもアラビアガムの側鎖末端に存在する構造であり、特にGH43_34ドメインがGAfase作用後のアラビアガムからのAraの遊離に大きく関わっていることが分かった。また、B. longumによるアラビアガムの最終産物として残存するRha-α1,4-GlcA-β1,6-Gal-β1,6-Galは、他の腸内共生細菌であるBacteroides vulgatusによって利用されることを見出し、腸内細菌間での共生関係を明らかにした。

は, intestinal bacteria, this study に ビ フ ィ ズ ス bacteria が hold つ plant polysaccharide enzymes に mesh し, そ の raised colonization メ カ ニ ズ ム や ビ フ ィ ズ ス among bacteria の symbiotic masato を interpret す る こ と を purpose と し て い る. ビ フ ィ ズ ス bacteria Bifidobacterium longum (b. longum) が す る ア ラ ビ ノ ガ ラ ク タ ン · プ ロ テ イ ン group (AGP) decomposition enzyme の う ち, ア ラ ビ ア ガ ム origin の AGP の side chain end に exist す る Gal - alpha 1. 3 - Ara (GA) を cut す る 3 - O - alpha - D - galactopyranosyl - alpha - L - arabinofuranosidase GAfase と, with heritage 伝 son ク ラ ス タ ー on の 隣 meet す る GH36 alpha galactosidase は に both parsing 済 み で あ る. ま た, yesterday's annual ま で に, alpha L - arabinofuranosidase (BLLJ_1850) と exobiology - beta 1, 3 - galactanase (BLLJ_1840) が coordinated に ア ラ ビ ア ガ ム decomposition に masato わ る こ と を shows し た. This year で は, BLLJ_1850 が GH43_22, GH43_34 の 2 つ の catalyst ド メ イ ン を have す る マ ル チ ド メ イ ン の enzyme で あ る こ と に mesh し, the catalyst ド メ イ ン の function を Ming ら か に し た. そ の results, GH43_22 は alpha 1, 3 - Araf, GH43_34 は alpha 1, 4 - Araf の cut を bear う こ と が points か っ た. ど ち ら の combined with others in type の alpha L - Araf も ア ラ ビ ア ガ ム の side chain end に exist す る tectonic で あ り, に GH43_34 ド メ イ ン が GAfase role after の ア ラ ビ ア ガ ム か ら の Ara の free に big き く masato わ っ て い る こ と が points か っ た. ま た, b. longum に よ る ア ラ ビ ア ガ ム の end product と し て residual す る Rha - alpha 1, 4 - GlcA - beta 1, 6 - Gal - beta 1, 6 - Gal は, he の intestinal symbiotic bacteria で あ る Bacteroides vulgatusによって used される とを とを とを to reveal the で <s:1> symbiotic relationship between <s:1> and intestinal bacteria を, ら に に た た た.

项目成果

Discovery and characterization of a key enzyme for the assimilation of gum arabic in Bifidobacterium longum subsp. longum JCM 7052

长双歧杆菌亚种中阿拉伯树胶同化关键酶的发现和表征。

• 发表时间: 2019
• 作者: Yuki Sasaki;Ayako Horigome;Toshitaka Odamaki;Jin-Zhong Xiao;Kanefumi Kitahara;and Kiyotaka Fujita
• 通讯作者: and Kiyotaka Fujita

アラビノガラクタンプロテインに対する成人型ビフィズス菌の二糖遊離酵素の機能解析

成体双歧杆菌阿拉伯半乳聚糖蛋白二糖释放酶的功能分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 佐々木優紀;柳田真言;吉田圭祐;小田巻俊孝;清水(肖)金忠;北原兼文;藤田清貴
• 通讯作者: 藤田清貴

アラビアガム資化性ビフィズス菌由来のGH36 α-galactosidaseの機能解析

阿拉伯胶同化双歧杆菌来源的 GH36 α-半乳糖苷酶的功能分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 佐々木優紀;内村祐美;堀米綾子;小田巻俊孝;清水(肖)金忠;北原兼文;藤田清貴
• 通讯作者: 藤田清貴

Bifidobacterium longum の菌株特異的なアラビアガム分解メカニズムの全容解明

完整阐明长双歧杆菌菌株特异性阿拉伯树胶降解机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐々木優紀;芦田久;石渡明弘;伊藤幸成;堀米綾子;小田巻俊孝;清水(肖)金忠;北原兼文;藤田清貴
• 通讯作者: 藤田清貴

ビフィズス菌のアラビアガム資化性の鍵を握る3-O-α-D-galactopyranosyl-α-L-arabinofuranosidaseの機能解析

3-O-α-D-吡喃半乳糖基-α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶的功能分析，该酶是双歧杆菌同化阿拉伯树胶的关键。

• 发表时间: 2021
• 作者: 佐々木 優紀;堀米 綾子;小田巻 俊孝;清水（肖）金忠;石渡明弘;伊藤幸成;北原 兼文;藤田清貴
• 通讯作者: 藤田清貴