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2022-08
クリスパタス菌KT-11の活性成分のひとつ「SLP」のこぼれ話～その３～
こんにちは、KT-11研究員です。
これまでクリスパタス菌KT-11の免疫活性成分について、これまでの研究の取組みを回想してきました。
クリスパタス菌KT-11の活性成分のひとつ「SLP」のこぼれ話～その2～ - 新ブログ - BLOG - KITII｜株式会社キティー
今回3回目が最後となります。
前回ではクリスパタス菌KT-11の持つSLPという成分が、免疫活性成分の１つだったことを説明しました。一般的に、乳酸菌の免疫活性成分が特定の配列を有するDNAやRNA断片であることが多い中で、クリスパタス菌KT-11が持つSLPが免疫活性成分とした我々の報告は異質だったかもしれません。
ところで、このクリスパタス菌KT-11のSLPは免疫活性成分として働く以外に、ロタウイルスによる感染防御機能を有することをご存じでしょうか。
この知見は、信州大学農学部の河原岳志准教授との共同研究で得られた成果の一つで、Frontiers in Microbiology誌に掲載されています。
Lactobacillus crispatus Strain KT-11 S-Layer Protein Inhibits Rotavirus Infection (nih.gov)
この研究は、クリスパタス菌KT-11由来のSLPをヒト結腸癌由来細胞に振りかけておくと、ロタウイルスによる感染を防ぐというものです。
さらに、クリスパタス菌KT-11由来のSLPを人工的に調製した胃液で暴露すると、その作用は消失するという特徴も見出しました。
出典：Lactobacillus crispatus Strain KT-11 S-Layer Protein Inhibits Rotavirus Infection - PubMed (nih.gov)
つまり、クリスパタス菌KT-11を経口的に摂取すると、胃液に含まれる消化酵素の暴露によって抗ロタウイルス作用が消失してしまう可能性が高いことが分かったわけです。
それでは、なぜクリスパタス菌KT-11は、このような意味のない抗ロタウイルス作用を持っていたのか、大変興味が惹かれるところです。
ロタウイルス感染症のほとんどは赤ちゃんにだけみられ、成人になるとほとんど感染しないことが分かっています。さらに、赤ちゃんの胃液の消化酵素は、成人と比較しても非常に少ないことが報告されています。
クリスパタス菌KT-11は、出産の過程で母親の産道から、母子間伝播によって赤ちゃんに受け継がれると考えられてきました。この時、大人であれば容易に胃液で分解されてしまうであろうＳＬＰも、胃液の分泌が未熟である赤ちゃんであれば容易に胃を通過できることが分かったのです。
つまり、赤ちゃんだけに感染するウイルスに対して、クリスパタス菌KT-11はピンポイントで感染を抑制すると考えられるのです。
クリスパタス菌KT-11がなぜ、母親から子へと受け継がれるのか、その理由を紐解く上でも大変興味深い知見になりました。
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2022-08
クリスパタス菌KT-11の活性成分のひとつ「SLP」のこぼれ話～その2～
こんにちは、KT-11研究員です。
前回のブログでは、クリスパタス菌KT-11の活性成分について書きました。
クリスパタス菌KT-11の活性成分のひとつ「SLP」のこぼれ話～その１～ - 新ブログ - BLOG - KITII｜株式会社キティー
今回もその続きを書きます。
★前回のポイント★
①クリスパタス菌KT-11は培養することで菌体同士が凝集すること。
②クリスパタス菌KT-11の凝集性はSLPによるもので、ほかの乳酸菌と比べてSLPの量が多い、もしくは特徴が異なるのでは、と推察。
この段階では、クリスパタス菌KT-11の免疫活性がSLPに起因するという確証はありませんでした。事実としては、ほかの乳酸菌よりも免疫活性が強いということのみ。。
そのような中で、2008年にイタリアの研究グループが発表した、乳酸菌の持つSLPがT細胞と樹状細胞の免疫系を調節するという論文を見つけました。
もともとLactobacillus acidophillusとクリスパタス菌（Lactobacillus crispatus）は近縁種の乳酸菌だったため、この論文がクリスパタス菌KT-11の免疫活性成分はSLPではないかと考え始めたきっかけとなりました。
一方、2000～2010年代の国内の学会では、乳酸菌のプロバイオティクスに関する研究が活発に行われていました。とりわけ、乳酸菌の腸管定着性については、乳酸菌のもつSLPが腸管ムチンの糖鎖を認識して結合することが重要であることが分かっていました。
ところが、ある研究者が乳酸菌をリン酸緩衝液でリンスすると、その結合性が低下することを話していました。乳酸菌が持つはSLPは、塩やキレート剤で容易に菌体から剥がれ落ちることも経験的に知られていましたので、クリスパタス菌KT-11の免疫活性成分がSLPであるならば、塩で洗うと活性は消失するのでは？と考えたわけです。
実際にその実験が以下のデータです。
出典：一部改変
尿素やグアニジン塩酸塩で洗浄したクリスパタス菌KT-11は、無処理のクリスパタス菌KT-11と比較して、マクロファージによるIL-12産生を低下させることが分かったのです。
すなわち、クリスパタス菌KT-11のSLPが、その免疫活性に大きく影響していることを示唆するものとなったわけです。
その後、クリスパタス菌KT-11のSLPが、マクロファージに発現するトール様受容体に結合することを突き止め、アメリカの学術誌「Journal of Food Biochemistory誌」に論文が掲載されたことは記憶に新しいところです。
つづく
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2022-08
クリスパタス菌KT-11の活性成分のひとつ「SLP」のこぼれ話～その１～
こんにちは。KT-11研究員です。
7月に乳酸菌学会がオンラインで開催されました。
この乳酸菌学会はその名のとおり、乳酸菌を専門とする研究者が集う学会です。
国内の乳酸菌研究のトレンドをはかるための重要な学会と思っています。
驚いたのが、乳酸菌が持つ表層タンパク質の免疫機能に関する研究発表が複数題あったこと。乳酸菌が持つ表層タンパク質（ＳＬＰ）の免疫機能に関する研究は、クリスパタス菌KT-11が国内では一番乗りと自負しているので（笑）、このような研究のブームになりつつあることに驚きを隠せません。
SLPに関する国際研究の動向は2020年12月のブログでも紹介しています。
クリスパタス菌の持つタンパク質のひ・み・つ - バイオ事業部 - BLOG - KITII｜株式会社キティー
現在は、クリスパタス菌KT-11も持つSLPが、免疫細胞によるIL-12の生産を高めることで免疫力を高めたり、ウイルスによる細胞への感染を抑制することが分かってきました。
振り返ってみると、クリスパタス菌のもつＳＬＰの免疫活性に関する研究に着手したのが、KT-11が発見されて間もない約13年前でした。当時、ＳＬＰはプロバイオティクスが腸管定着のために糖鎖に接着するための成分として認識されており、ＳＬＰ自体が何らかの免疫活性を持つという話には懐疑的に思われていました。
数多とある乳酸菌ですが、その免疫活性成分も多様です。近年では乳酸菌がもつDNAやRNAなどの核酸成分、細胞壁成分の一つであるペプチドグリカンなどが活性成分であると報告がされています。
一方で、クリスパタス菌KT-11の活性成分を探していると、あることに気づいたのです。それは、培養することで菌体同士が凝集すること。これは、ほかの乳酸菌にはあまりない現象でした。
この凝集性に関与する成分こそがSLPなのです。SLPは多くの乳酸菌の表面を覆うように存在します。クリスパタス菌KT-11のSLPは、ほかの乳酸菌と比べてSLPの量が多い、もしくは特徴が異なるのでは、と考えたのです。
つづく