ヒト腸内細菌由来の新規なルイス血液型糖鎖抗原利用因子の構造機能解析

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腸内細菌が酢酸や酪酸など短鎖脂肪酸を生成することでヒトの健康に寄与している。乳児の腸内は母乳を飲むことで一時的にビフィズス菌が優勢になるが、離乳とともにビフィズス菌が減少し他の腸内細菌に置き代わることで成人の腸内細菌叢へと変化する。我々は、離乳期の子供の腸内に存在する酪酸生成Roseburia属細菌が母乳中に含まれるヒトミルクオリゴ糖からルイスa/b抗原を菌体外で切り出し取り込むというビフィズス菌とは異なる方法で利用していることと、それに関わる新規な酵素・タンパク質を発見した。本研究では、これらの酵素および取り込みタンパク質の立体構造を明らかにすることで離乳期における腸内細菌叢形成について分子レベルでの機能理解を深めることを目的とした。今年度は、Roseburia属細菌由来の新規な糖質加水分解酵素の構造解析に特化して取り組んだ。AlphaFold2 Colabを使ってコンストラクトの検討を行い発現プラスミドの載せ替えなどを行なった。様々な発現株および発現条件の検討を行って、安定して発現する条件を決定した。次年度は、結晶化、様々なリガンド添加による複合体構造の解析およびクライオ電子顕微鏡による構造解析を行うことを予定している。