The defensive properties of beta-trefoil fold lectins in bivalve Mytilidae.
| Project/Area Number |
19K06239
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
大関 泰裕 横浜市立大学, 理学部, 教授 (70275022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 佑樹 長崎国際大学, 薬学部, 准教授 (80610063)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | レクチン / ムール貝 / 糖脂質 / GM1b / アシアロGM1 / スフィンゴ糖脂質 / イガイ科 / シグナルトランスダクション / 生体防御 |
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| Outline of Research at the Start |
イガイ科のムラサキイガイとムラサキインコガイから2種類の異なるレクチン、マイティレックとセヴィルを発見した。これらレクチンの一次構造は互いに大きく異なるが、立体は共に「β-トレフォイル構造」を有する。それぞれはGb3とGA1糖鎖に結合し、それらを持つヒト腫瘍細胞の細胞死を惹起した。一方、イガイ科には伝播性白血病が存在し、両レクチンのヒト細胞への作用は、イガイにおける抗腫瘍作用を模倣した結果と推察した。レクチンのイガイ科への生体防御と細胞増殖作用を比較し、非モデル動物の免疫の理解や食用貝の養殖環境改善への情報提供、海洋環境評価への応用や比較腫瘍学の理解に役立てる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ムラサキイガイの外套膜、エラ、消化管から細胞を集め、蛍光標識を行い、細胞表面の糖鎖プロファイルをレクチンアレイと蛍光スキャナーで解析した。それぞれに異なる糖鎖プロファイルが得られた。レクチン3組織のうち外套膜とエラの糖鎖プロファイルは類似し、二種のレクチン「セヴィル」と「マイティレック」の認識するGA1糖鎖およびGb3に含まれるガラクトース(Gal)糖が認められ、内在性リガンドの存在を示唆した。消化管のそれは他の2種と異なり、GalよりもN-アセチルグルコサミンとマンノース(Man)糖の割合が高かった。
タンパク工学で作出したマイティレックを用いて解析すると、 pH 7.0 ～ 9.0 および 10℃ ～ 40℃の温度範囲で最も高い赤血球凝集活性を示したが、 尿素や酸性グアニジンなどの変性剤により凝集活性は大幅に阻害した。一方、リチウム、ルビジウム、セシウムなどの金属が低濃度で存在すると凝集活性が強まり、二価金属が高濃度に含まれると、その活性は徐々に失われた。
これらを、腫瘍化したイガイ科細胞の糖鎖プロファイルと比較すると、類似のプロファイルパターンに加え、ManとGal糖の割合の上昇が認められ、腫瘍化による糖鎖構造の変動の起きることが示唆された。レクチンによる免疫能を評価するため、マイティレックの緑膿菌に対する影響を解析すると、細菌の増殖を抑制し、バイオフィルムの形成も減少させた。真菌においても増殖阻止と胞子の凝集を起こし、レクチンがイガイの生体防御に働くことを示唆させた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究計画であるイガイ科糖鎖のプロファイリングを予定通り行えたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
タンパク工学的に作った2種のムラサキイガイレクチンを用いて、イガイ科糖鎖との総合作用解析を行い、レクチンと糖鎖による免疫機能を考察する。
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Report
(4 results)
Research Products
(47 results)
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[Journal Article] A GM1b/asialo-GM1 oligosaccharide-binding R-type lectin from purplish bifurcate mussels Mytilisepta virgata and its effect on MAP kinases2019
Author(s)
Fujii Y, Gerdol M, Kawsar SMA, Hasan I, Spazzali F, Yoshida T, Ogawa Y, Rajia S, Kamata K, Koide Y, Sugawara S, Hosono M, Tame JRH, Fujita H, Pallavicini A, Ozeki Y.
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Journal Title
FEBS J.
Volume: 287(12)
Issue: 12
Pages: 2612-2630
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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