ビフィズス菌の線毛をコードする遺伝子領域の多型に関する研究

 ビフィズス菌の一種であるBifidobacterium longumはヒトの腸管細菌叢における優勢種の一つである。このB. longumは多くのプロバイオティクスに利用されているが、その摂取された外来菌は長期間に渡っては、腸内に定着できないことが分かっている。一方、ヒト宿主腸管内には、その宿主特異的なB. longum菌株が長期間その腸管内に定着しているとされている。ヒト腸管は厚い粘液層(ムチン層)に覆われており、ビフィズス菌がヒト腸管に接着・定着するためには、このムチンに結合することが重要であると考えられる。腸管粘液への接着に関しては、ビフィズス菌表層のタンパク性の構造物が腸管粘液の表層に発現した糖脂質の糖質部分に結合することや、B. longumのムチンへの結合性は株により異なることが報告されている。 本研究では、B. longumの宿主腸管への定着ついて更なる知見を得るため、B. longumにおいて宿主腸管粘液の接着への関与が推測されている線毛関連遺伝子に関して研究を行った。第一章ではPCR-RFLP法によりB. longumの線毛関連遺伝子を含む領域の多様性を調べ、第二章では線毛関連遺伝子群の中でも、レクチン様活性を示すActinomyces naeslundiiのU型線毛遺伝子と相同な配列を持つBL0675遺伝子に着目し、この遺伝子のシークエンス解析を行った。
 その結果、第一章では線毛関連遺伝子群を含む領域が他の領域と比較して多様であることが分かった。また、第二章では、BL0675遺伝子のシーケンス解析に基づくアミノ酸配列は多型を示しながらも、LPXTGモチーフ配列と称される線毛構成タンパクに必要な配列を高度に保存していることが明らかとなった。さらにこの多型は多種多様で不規則なものではなく、4つのGroupに分類することが可能であった。また、このアミノ酸配列に基づくGroup分類は、 B. longum株が分離された糞便サンプルの宿主により偏りが見られ、ある一宿主のサンプルから分離された株だけが分類されるGroupも存在した。
 以上のことから、BL0675遺伝子はB. longumの線毛構成タンパクをコードすること、株によりBL0675遺伝子によりコードされるタンパクの結合特異性が異なること、各々の宿主によって異なる腸管粘液の糖鎖に合致した結合特異性を有する菌株が宿主腸管内には定着しており、その結合特異性にBL0675遺伝子によりコードされるタンパクが関与している可能性が示唆された。


 
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