多成分バクテリオシンを介した乳酸菌の生き残り戦略の解明とその利用に関する研究

多元细菌素介导的乳酸菌生存策略的阐明及其应用研究

• 批准号: 12J02491
• 负责人: 石橋 直樹
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J02491/
• 关键词: 乳酸菌; バクテリオシン; エンテロシン; トランスボーター; トランスポーター

多成分のバクテリオシンを同時に生産する珍しい乳酸菌が見出されており、それぞれの抗菌スペクトルや諸特性が多様性に富むことから、それらバクテリオシンあるいは乳酸菌自体を利用した、より高度な微生物制御の実現が期待されている。本研究では、多成分バクテリオシン生産乳酸菌の生き残り戦略の解明を通して、高度な微生物制御を実現する足掛かりとするだけでなく、微生物生態学への新たな知見を提供することを目的としている。本年度は、多成分バクテリオシン生産乳酸菌のモデル生物であるEnterococcus faecium NKR-5-3(エンテロシンンNKR-5-3A、B、C、D、Z (Ent53A、B、C、D、Z)生産菌)を用いて、1.バクテリオシンの生産制御機構の解明、2.マルチプルトランスポーターの分泌能解析、および3.多成分バクテリオシン生産乳酸菌の生き残り戦略の解明を試みた。1.では、バクテリオシン生合成遺伝子群の転写解析を行ったところ、培養条件により変化するバクテリオシンの生産性は、転写レベルで制御されていた。特に、誘導ペプチド(Ent53D)による転写誘導が本株のバクテリオシン生産に必須であることが明らかとなった。2,では、バクテリオシン前駆体が有するリーダーペプチドに注目し、Ent53A、C、D、Zの分泌を担う本株のトランスポーター(Ent53T)の分泌能を解析した。結果として、Ent53Tはリーダーペプチドの配列や長さ、およびバクテリオシンの構造に対して非常に寛容な基質認識機構を有することが明らかとなった。よって、この特性により本株は構造の異なる種々のバクテリオシンを分泌することが可能であると推察された。3,では、本株と他の多成分バクテリオシン生産菌(エンテロシンA、B生産菌)であるEnterococctts faecium JCM 5804^T (5084株)を用いて、交差耐性能試験や交差バクテリオシン生産誘導試験を試みた。その結果、両株とも交差耐性能を示さず、5804株のバクテリオシン生産はEnt53Dにより誘導されなかった。

Multicomponent の バ ク テ リ オ シ ン を に す production る Jane し い lactobacillus が shows さ れ て お り, そ れ ぞ れ の antibacterial ス ペ ク ト ル や various features が multiple others に rich む こ と か ら, そ れ ら バ ク テ リ オ シ ン あ る い は autologous を using lactic acid bacteria し た, よ り highly な microbial suppression の be が now expect さ れ て い る. This study で は, multicomponent バ ク テ リ オ シ ン production of lactic acid bacteria の raw き residual り 戦 slightly の interpret を tong し て, highly な microbial suppression を be presently す る foot hanging か り と す る だ け で な く, microbial ecology へ の new た な knowledge を provide す る こ と を purpose と し て い る. This year は, multiple components バ ク テ リ オ シ ン production of lactic acid bacteria の モ デ ル biological で あ る Enterococcus faecium NKR - 5-3 (エ ン テ ロ シ ン ン NKR - 5-3 a, B, C, D, Z (Ent53A, B, C, D, Z) producing bacteria) を い て, 1. バ ク テ リ オ シ ン の production system of the royal institution の uttered, 2. マ ル チ プ ル ト ラ ン ス ポ ー タ ー の secretion can parse, お よ び 3. Multi-component バ, テリ, テリ, シ, テリ lactic acid bacteria production, <s:1> raw, <s:1> residue, <s:1> strategy, を explanation, を test, みた. 1. で は, バ ク テ リ オ シ ン biosynthesis heritage 伝 subgroup の planning write line analytical を っ た と こ ろ, culture conditions, に よ り variations change す る バ ク テ リ オ シ ン の productive は, planning to write レ ベ ル で suppression さ れ て い た. に, induced ペ プ チ ド (Ent53D) に よ る planning to write this strain induced が の バ ク テ リ オ シ production に ン must で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. 2, で は, バ ク テ リ オ シ ン first 駆 body が す る リ ー ダ ー ペ プ チ ド に attention し, Ent53A, C, D, Z の secretion を bear う this strain の ト ラ ン ス ポ ー タ ー (Ent53T) の can secrete を parsing し た. Results と し て, Ent53T は リ ー ダ ー ペ プ チ ド の with や long さ, お よ び バ ク テ リ オ シ ン の tectonic に し seaborne て very に understanding let know has institutions を す な matrix る こ と が Ming ら か と な っ た. よ っ て, こ の features に よ り の different structures this plant は な る kind 々 の バ ク テ リ オ シ ン を secretion す る こ と が may で あ る と push examine さ れ た. 3, で は, this plant と の multicomponent バ ク テ リ オ シ ン producing bacteria (エ ン テ ロ シ ン A and B production bacteria) で あ る Enterococctts faecium JCM 5804 ^ T (5084 strains) を い て, A job patience can test や job バ ク テ リ オ シ ン production induction test を try み た. そ の results, struck と も job patience can を shown さ ず, 5804 strains の バ ク テ リ オ シ ン production は Ent53D に よ り induced さ れ な か っ た.

项目成果

Elucidation of the biosynthetic mechanism of a leadertess bactcriocin, lacticin Q.

阐明前导细菌素乳酸菌素 Q 的生物合成机制。

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Ogata;N. Ishibashi;et al.
• 通讯作者: et al.

リーダーレスバクテリオシン・ラクティシンQの生合成機構の解明

阐明无前导细菌素乳酸Q的生物合成机制

• 发表时间: 2013
• 作者: 緒方 詩保、石橋 直樹;他
• 通讯作者: 他

Analysis of the structure and biosynthetic mechanism of enterocin NKR-5-3B(En 153B). a novel circular bacterioc in produced by Enterococcus faecium NKR-5-3

肠菌素NKR-5-3B(En 153B)的结构及生物合成机制分析。

• 发表时间: 2012
• 作者: R. H. Perez;N. Ishibashi;他;石橋直樹;松本南帆;R. H. Perez
• 通讯作者: R. H. Perez

Analysis of biosynthesis and regulation mechanism of enterocins NKR-5-3 produced by Enterococcus laecius NKR-5-3

乳胶肠球菌NKR-5-3产肠素NKR-5-3的生物合成及调控机制分析

• 发表时间: 2012
• 作者: R. H. Perez;N. Ishibashi;他;石橋直樹;松本南帆;R. H. Perez;松本南帆;石橋直樹
• 通讯作者: 石橋直樹

リーダー配列を伴わない乳酸菌バクテリオシンの新規生合成機構の解明

阐明无前导序列的乳酸菌细菌素的新型生物合成机制

• 发表时间: 2013
• 作者: 緒方 詩保、石橋 直樹;他
• 通讯作者: 他