Elucidation o the physiological functions of membrane vesicles produced by fermented food-derived bacteria and their application

食品发酵菌膜囊泡生理功能的阐明及其应用

基本信息

批准号：
21K05352
负责人：
倉田淳志
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

腸内細菌が放出する膜小胞は、宿主の免疫賦活作用を示すため、ワクチンアジュバントへの応用が期待される。しかし膜小胞によって増強される免疫応答は不明であり、膜小胞による宿主細胞への作用機序も不明である。膜小胞の生産機構は不明であり、免疫賦活能に優れた膜小胞の高生産株は育種されていない。膜小胞の活用には、これらの点を解明する必要がある。すでに発酵食品や腸から独自に分離した細菌の膜小胞に、IgAやIgGという抗体の生産量を増加できるアジュバント活性を発見し、膜小胞による免疫細胞への作用機序を解明しつつある。そこで新たなアジュバント開発を目的として、独自の膜小胞を対象に（1）抗体の産生誘導活性を担う物質の同定、（2）膜小胞に対する腸管細胞層の応答や透過性の解明、（3）細菌による膜小胞の形成・分泌機構の解明を行う。2022年度は、（１）Lactiplantibacillus属細菌、Bifidobacterium属細菌の膜小胞中のタンパク質に注目して、細胞外膜小胞特異的な蛍光色素や抗体を用いて、膜小胞や膜小胞画分に含まれるタンパク質による宿主細胞への作用機序と、これらによって惹起される細胞応答を明らかにできた。さらに（２）膜小胞の高生産条件を検討して、膜小胞高生産株の育種を試みた結果、良好な結果を得た。

肠道细菌释放的膜囊泡表现出宿主免疫刺激作用，因此有望用作疫苗佐剂。然而，膜囊泡增强的免疫反应尚不清楚，膜囊泡作用于宿主细胞的机制也不清楚。膜囊泡的产生机制尚不清楚，尚未培育出能够产生具有优异免疫刺激能力的膜囊泡的菌株。为了利用膜囊泡，有必要阐明这些要点。我们已经发现从发酵食品和肠道中独立分离的细菌膜囊泡具有佐剂活性，可以增加 IgA 和 IgG 等抗体的产生，并正在阐明膜囊泡作用于免疫细胞的机制。因此，为了开发一种新的佐剂，我们针对独特的膜囊泡来（1）识别负责抗体产生诱导活性的物质，（2）阐明肠细胞层对膜囊泡的反应和通透性，以及（3 ）阐明细菌膜囊泡形成和分泌的机制。 2022财年，我们将重点关注（1）植物乳杆菌和双歧杆菌细菌的膜囊泡蛋白质，并使用细胞外膜囊泡特异性的荧光染料和抗体来研究膜囊泡和膜囊泡分级，从而阐明其作用机制；该蛋白质中包含的蛋白质在宿主细胞上的分布以及这些蛋白质引起的细胞反应。此外，(2)研究了膜囊泡高产的条件，尝试培育膜囊泡高产的菌株，结果获得了良好的结果。

项目成果

期刊论文数量（33）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Influence of mutation in the regulatory domain of α-isopropylmalate synthase from <i>Saccharomyces cerevisiae</i> on its activity and feedback inhibition

酿酒酵母α-异丙基苹果酸合酶调控域突变对其活性及反馈抑制的影响

DOI：
10.1093/bbb/zbac045
发表时间：
2022
期刊：
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
影响因子：
0
作者：
Takagi Hironobu;Yamamoto Kazuki;Matsuo Yoshifumi;Furuie Miki;Kasayuki Yasuha;Ohtani Rina;Shiotani Mizuki;Hasegawa Tetsuya;Ohnishi Toru;Ohashi Masataka;Johzuka Katsuki;Kurata Atsushi;Uegaki Koichi
通讯作者：
Uegaki Koichi

L plantarum genome shotgun sequencing project

植物乳杆菌基因组鸟枪测序项目

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

extracellular solute-binding protein

细胞外溶质结合蛋白

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Enhancement of IgA production by membrane vesicles derived from Bifidobacterium longum subsp. infantis,

源自长双歧杆菌亚种的膜囊泡增强 IgA 的产生。

DOI：
10.1093/bbb/zbac172
发表时间：
2023
期刊：
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
影响因子：
0
作者：
Atsushi Kurata;Shino Yamasaki-Yashiki;Tomoya Imai;Ayano Miyazaki;Keito Watanabe;Koichi Uegaki
通讯作者：
Koichi Uegaki

高熱性古細菌 Pyrococcus abyssi 由来 N-acyl-D-amino 酸加水分解酵素の生化学的特性の解明

阐明高温古菌深渊火球菌 N-酰基-D-氨基酸水解酶的生化特性