解説

消化管ムチンを介した微生物と宿主の相互作用

Vol.54 No.12 Page. 901 - 908 (published date : 2016年11月20日)
芦田 久1
  1. 近畿大学生物理工学部
vol54_12

 

概要原稿

消化管上皮細胞から分泌されるムチンは，消化管における微生物の感染防御，あるいは共生に重要な働きをもつことが知られている．ムチンは，コアタンパク質にO結合型糖鎖が高密度に付加した高分子の粘性糖タンパク質である．難分解性であり，基本的には消化管上皮を保護する機能をもつ生体防御物質であるが，腸内の共生細菌に栄養分と棲息環境を提供する共生因子でもある．ムチンのヘテロ糖鎖を利用するためのビフィズス菌のユニークな代謝経路の解明を中心に，ヘテロ糖鎖がかかわる消化管内の微生物と宿主の相互作用について，最近の研究の進展を基に解説する．

リファレンス

  1. 1) A. Velcich, W. Yang, J. Heyer, A. Fragale, C. Nicholas, S. Viani, R. Kucherlapati, M. Lipkin, K. Yang & L. Augenlicht: Science, 295, 1726 (2002).
  2. 2) M. E. Johansson, M. Phillipson, J. Petersson, A. Velcich, L. Holm & G. C. Hansson: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 15064 (2008).
  3. 3) M. E. Johansson, J. M. Larsson & G. C. Hansson: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108(Suppl. 1), 4659 (2011).
  4. 4) D. Ambort, M. E. Johansson, J. K. Gustafsson, H. E. Nilsson, A. Ermund, B. R. Johansson, P. J. Koeck, H. Hebert & G. C. Hansson: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 109, 5645 (2012).
  5. 5) V. Recktenwald & G. C. Hansson: J. Biol. Chem., (2016), in press.
  6. 6) M. Derrien, E. E. Vaughan, C. M. Plugge & W. M. de Vos: Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 54, 1469 (2004).
  7. 7) E. Everard, C. Belzer, L. Geurts, J. P. Ouwerkerk, C. Druart, L. B. Bindels, Y. Guiot, M. Derrien, G. G. Muccioli, N. M. Delzenne et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110, 9066 (2013).
  8. 8) K. Yamamoto: Biosci. Biotechnol. Biochem., 76, 1815 (2012).
  9. 9) T. Katayama: Biosci. Biotechnol. Biochem., 80, 621 (2016).
  10. 10) M. Kitaoka: Adv. Nutr., 3, 422S (2012).
  11. 11) M. Chiarezza, D. Lyras, S. J. Pidot, M. Flores-Díaz, M. M. Awad, C. L. Kennedy, L. M. Cordner, T. Phumoonna, R. Poon, M. L. Hughes et al.: Infect. Immun., 77, 4421 (2009).
  12. 12) M. Kiyohara, K. Tanigawa, T. Chaiwangsri, T. Katayama, H. Ashida & K. Yamamoto: Glycobiology, 21, 437 (2011).
  13. 13) Y.-T. Li, H. Nakagawa, S. A. Ross, G. C. Hansson & S.-C. Li: J. Biol. Chem., 265, 21629 (1990).
  14. 14) M. Y. Chou, S.-C. Li & Y.-T. Li: J. Biol. Chem., 271, 19219 (1996).
  15. 15) H. Gut, S. J. King & M. A. Walsh: FEBS Lett., 582, 3348 (2008).
  16. 16) L. E. Tailford, C. D. Owen, J. Walshaw, E. H. Crost, J. Hardy-Goddard, G. Le Gall, W. M. de Vos, G. L. Taylor & N. Juge: Nat. Commun., 6, 7624 (2015).
  17. 17) T. Dohi & Y. I. Kawamura: Biochim. Biophys. Acta, 1780, 467 (2008).
  18. 18) Y. Zhang, S. Yamamoto, T. Yamaguchi & K. Kato: Molecules, 17, 6658 (2012).
  19. 19) Y.-T. Li, S.-C. Li, H. Ishida, M. Kiso, L. Raimondi, A. Bernardi & S. Sonnino: Methods Enzymol., 363, 242 (2003).
  20. 20) H. Ashida & Y.-T. Li: Adv. Neurobiol., 9, 463 (2014).
  21. 21) T. Sumida, K. Fujimoto & M. Ito: J. Biol. Chem., 286, 14065 (2011).
  22. 22) H. Ota, T. Katsuyama, K. Ishii, J. Nakayama, T. Shiozawa & Y. Tsukahara: Histochem. J., 23, 22 (1991).
  23. 23) H. Van Halbeek, G. J. Gerwig, J. F. Vliegenthart, H. L. Smits, P. J. Van Kerkhof & M. F. Kramer: Biochim. Biophys. Acta, 747, 107 (1983).
  24. 24) K. Ishihara, M. Kurihara, Y. Goso, T. Urata, H. Ota, T. Katsuyama & K. Hotta: Biochem. J., 318, 409 (1996).
  25. 25) M. Kawakubo, Y. Ito, Y. Okimura, M. Kobayashi, K. Sakura, S. Kasama, M. N. Fukuda, M. Fukuda, T. Katsuyama & J. Nakayama: Science, 305, 1003 (2004).
  26. 26) F. Karasawa, A. Shiota, Y. Goso, M. Kobayashi, Y. Sato, J. Masumoto, M. Fujiwara, S. Yokosawa, T. Muraki, S. Miyagawa et al.: J. Clin. Invest., 122, 923 (2012).
  27. 27) H. Ashida, K. Anderson, J. Nakayama, K. Maskos, C. W. Chou, R. B. Cole, S.-C. Li & Y.-T. Li: J. Biol. Chem., 276, 28226 (2001).
  28. 28) H. Ashida, K. Maskos, S.-C. Li & Y.-T. Li: Biochemistry, 41, 2388 (2002).
  29. 29) E. Ficko-Blean, K. A. Stubbs, O. Nemirovsky, D. J. Vocadlo & A. B. Boraston: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 6560 (2008).
  30. 30) M. Fujita, A. Tsuchida, A. Hirata, N. Kobayashi, K. Goto, K. Osumi, Y. Hirose, J. Nakayama, T. Yamanoi, H. Ashida et al.: J. Biol. Chem., 286, 6479 (2011).
  31. 31) Y. Shimada, Y. Watanabe, T. Wakinaka, Y. Funeno, M. Kubota, T. Chaiwangsri, S. Kurihara, K. Yamamoto, T. Katayama & H. Ashida: Appl. Microbiol. Biotechnol., 99, 3941 (2015).
  32. 32) J. M. Pickard, C. F. Maurice, M. A. Kinnebrew, M. C. Abt, D. Schenten, T. V. Golovkina, S. R. Bogatyrev, R. F. Ismagilov, E. G. Pamer, P. J. Turnbaugh et al.: Nature, 514, 638 (2014).
  33. 33) Y. Goto, T. Obata, J. Kunisawa, S. Sato, I. I. Ivanov, A. Lamichhane, N. Takeyama, M. Kamioka, M. Sakamoto, T. Matsuki et al.: Science, 345, 1254009 (2014).
  34. 34) T. Katayama, A. Sakuma, T. Kimura, Y. Makimura, J. Hiratake, K. Sakata, T. Yamanoi, H. Kumagai & K. Yamamoto: J. Bacteriol., 186, 4885 (2004).
  35. 35) Q. P. Liu, G. Sulzenbacher, H. Yuan, E. P. Bennett, G. Pietz, K. Saunders, J. Spence, E. Nudelman, S. B. Levery, T. White et al.: Nat. Biotechnol., 25, 454 (2007).
  36. 36) T. Wakinaka, M. Kiyohara, S. Kurihara, A. Hirata, T. Chaiwangsri, T. Ohnuma, T. Fukamizo, T. Katayama, H. Ashida & K. Yamamoto: Glycobiology, 23, 232 (2013).
  37. 37) K. M. Anderson, H. Ashida, K. Maskos, A. Dell, S.-C. Li & Y.-T. Li: J. Biol. Chem., 280, 7720 (2005).
  38. 38) H. Ashida, A. Miyake, M. Kiyohara, J. Wada, E. Yoshida, H. Kumagai, T. Katayama & K. Yamamoto: Glycobiology, 19, 1010 (2009).
  39. 39) V. P. Bhavanandan, J. Umemoto & E. A. Davidson: Biochem. Biophys. Res. Commun., 70, 738 (1976).
  40. 40) H. Iwase, I. Ishii, K. Ishihara, Y. Tanaka, S. Omura & K. Hotta: Biochem. Biophys. Res. Commun., 151, 422 (1988).
  41. 41) J. Q. Fan, K. Yamamoto, H. Kumagai & T. Tochikura: Agric. Biol. Chem., 54, 233 (1990).
  42. 42) H. Ashida, K. Yamamoto, T. Murata, T. Usui & H. Kumagai: Arch. Biochem. Biophys., 373, 394 (2000).
  43. 43) K. Fujita, F. Oura, N. Nagamine, T. Katayama, J. Hiratake, K. Sakata, H. Kumagai & K. Yamamoto: J. Biol. Chem., 280, 37415 (2005).
  44. 44) J. Wada, T. Ando, M. Kiyohara, H. Ashida, M. Kitaoka, M. Yamaguchi, H. Kumagai, T. Katayama & K. Yamamoto: Appl. Environ. Microbiol., 74, 3996 (2008).
  45. 45) R. Suzuki, J. Wada, T. Katayama, S. Fushinobu, T. Wakagi, H. Shoun, H. Sugimoto, A. Tanaka, H. Kumagai, H. Ashida et al.: J. Biol. Chem., 283, 13165 (2008).
  46. 46) M. Kitaoka, J. Tian & M. Nishimoto: Appl. Environ. Microbiol., 71, 3158 (2005).
  47. 47) M. Kiyohara, A. Tachizawa, M. Nishimoto, M. Kitaoka, H. Ashida & K. Yamamoto: Biosci. Biotechnol. Biochem., 73, 1175 (2009).
  48. 48) H. Ashida, R. Maki, H. Ozawa, Y. Tani, M. Kiyohara, M. Fujita, A. Imamura, H. Ishida, M. Kiso & K. Yamamoto: Glycobiology, 18, 727 (2008).
  49. 49) M. Kiyohara, T. Nakatomi, S. Kurihara, S. Fushinobu, H. Suzuki, T. Tanaka, S. Shoda, M. Kitaoka, T. Katayama, K. Yamamoto et al.: J. Biol. Chem., 287, 693 (2012).
  50. 50) M. Miwa, T. Horimoto, M. Kiyohara, T. Katayama, M. Kitaoka, H. Ashida & K. Yamamoto: Glycobiology, 20, 1402 (2010).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。