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Studies for practical application of diagnostic methods for fungal infections using the functionally modified glycoside hydrolase

Research Project

Project/Area Number 20K07487
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Yamanaka Daisuke  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (70734599)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords深在性真菌症 / β-D-グルカン / β-1,6-グルカン / β-1,6-グルカナーゼ / 多糖 / 糖質加水分解酵素
Outline of Research at the Start

本研究では糖質分解酵素の機能改変により開発したβ-1,6-グルカン特異結合プローブとβ-1,6-グルカン高感度測定方法を、実際の真菌症患者血中を循環する真菌由来微量β-1,6-グルカン測定に応用するため、ヒト血清の適切な前処理方法を検討する。また、真菌感染症新規迅速診断法としての実用化を目指し、従来の診断薬で問題とされていた偽陽性反応発生頻度や多糖類過剰摂取マウスの検体とβ-1,6-グルカン測定法の反応性を評価し、本法の特徴を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The present study was carried out to determine the optimal pretreatment method for human serum specimen using in the beta-1,6-glucan specific ELISA-like test. The results showed that the dilution heating method is a suitable method for reducing the influence of factors that inhibit the assay. Furthermore, we found that blood beta-1,6-glucan levels in mice were not increased by a beta-1,6-glucan-containing diet. These results indicate that this assay may be able to specifically detect beta-1,6-glucan released by fungi during fungal infection.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酵素をもとに開発したβ-1,6-グルカン高感度検出法によって、これまで解析が困難だったβ-1,6-グルカンの生体内での挙動を追跡できる可能性があった。本研究では、血清などの生体検体中のβ-1,6-グルカンを本測定法で高感度に検出するための最適な前処理法を決定し、感染症診断薬としての応用可能性を示した。また、食事由来β-1,6-グルカンのマウス体内での挙動についての知見はこれまでにもほとんど得られていなかったため、本研究成果は多糖の挙動に関する基礎的な知的基盤としての価値も持つ。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] BIONIC: Biological Network Integration Using Convolutions2022

    • Author(s)
      Duncan T. Forster, Sheena C. Li, Yoko Yashiroda, Mami Yoshimura, Zhijian Li, Luis Alberto Vega Isuhuaylas, Kaori Itto-Nakama, Daisuke Yamanaka, Yoshikazu Ohya, Hiroyuki Osada, Bo Wang, Gary D. Bader & Charles Boone
    • Journal Title

      Nature Methods

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 1250-1261

    • DOI

      10.1038/s41592-022-01616-x

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Jerveratrum-Type Steroidal Alkaloids Inhibit β-1,6-Glucan Biosynthesis in Fungal Cell Walls2022

    • Author(s)
      Kubo Karen、Itto-Nakama Kaori、Ohnuki Shinsuke、Yashiroda Yoko、Li Sheena C.、Kimura Hiromi、Kawamura Yumi、Shimamoto Yasuhiro、Tominaga Ken-Ichi、Yamanaka Daisuke、Adachi Yoshiyuki、Takashima Shinichiro、Noda Yoichi、Boone Charles、Ohya Yoshikazu
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 10 Issue: 1

    • DOI

      10.1128/spectrum.00873-21

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Functionally modified chitotriosidase catalytic domain for chitin detection based on split-luciferase complementation2022

    • Author(s)
      Yamanaka Daisuke、Suzuki Kento、Kimura Masahiro、Oyama Fumitaka、Adachi Yoshiyuki
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 282 Pages: 119125-119125

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2022.119125

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a Highly Sensitive β-Glucan Detection System Using Scanning Single-Molecule Counting Method2021

    • Author(s)
      Adachi Yoshiyuki、Nakata Hidetaka、Tanabe Tetsuya、Yamanaka Daisuke、Kanno Takashi、Ishibashi Ken-ichi、Ohno Naohito
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 11 Pages: 5977-5977

    • DOI

      10.3390/ijms22115977

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Split Enzyme-Based Biosensors for Structural Characterization of Soluble and Insoluble β-Glucans2021

    • Author(s)
      Daisuke Yamanaka,Suzuka Kurita,Yuka Hanayama and Yoshiyuki Adachi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 1576-1576

    • DOI

      10.3390/ijms22041576

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] SLCAを用いたβ-グルカン合成阻害薬曝露後のカンジダ細胞壁多糖構造解析2022

    • Author(s)
      山中 大輔、安達 禎之
    • Organizer
      第66回 日本医真菌学会総会・学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖質分解酵素の機能改変と真菌多糖解析への応用2022

    • Author(s)
      山中 大輔
    • Organizer
      第66回 日本医真菌学会総会・学術集会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒトキチナーゼを用いた真菌細胞壁キチンの高感度検出法の開発2022

    • Author(s)
      山中 大輔、鈴木 健斗、木村 将大、小山 文隆、安達 禎之
    • Organizer
      第41回 関東医真菌懇話会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 機能改変型キチナーゼを用いたキチン検出法による血清中真菌キチンの構造変化の解析2022

    • Author(s)
      島崎 錬、山中 大輔、安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 真菌細胞壁多糖の高感度検出を目的とした糖質加水分解酵素の機能改変2022

    • Author(s)
      山中 大輔、安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 機能改変型ヒトキトトリオシダーゼを用いたELISA様試験による生体内キチンの検出2022

    • Author(s)
      鈴木 健斗、山中 大輔、安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 機能改変エンドグルカナーゼを用いた細胞壁β-1,6-グルカンの高感度検出法2021

    • Author(s)
      山中 大輔,栗田 涼香,大野 尚仁,安達 禎之
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 一分子蛍光検出法による高感度な真菌多糖検出システムに関する検討2021

    • Author(s)
      安達 禎之,山中 大輔,菅野 峻史,石橋 健一,大野 尚仁
    • Organizer
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] スプリットルシフェラーゼ融合β-グルカン認識タンパク質を用いた真菌細胞壁の糖鎖構造解析2021

    • Author(s)
      山中 大輔,菅野 峻史,安達 禎之
    • Organizer
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Split-NanoLuc融合バイオセンサーによるβ-1,3/1,6-グルカンの構造特異的検出法の開発2021

    • Author(s)
      山中 大輔,栗田 涼香,菅野 峻史,安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高感度β-1,6-グルカン測定法を用いたβ-1,6-グルカンの組織分布に関する研究2021

    • Author(s)
      小林 茉鈴,山中 大輔,杉浦 真裕,菅野 峻史,元井 章智,安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 多糖の高感度検出技術開発と真菌研究への応用2021

    • Author(s)
      山中 大輔
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Deletion of β-1,6-glucan on the Zymosan surface attenuates the dectin-1-dependent NF-κB activation2021

    • Author(s)
      Daisuke Yamanaka, Suzuka Kurita, Takashi Kanno, and Yoshiyuki Adachi
    • Organizer
      16th Meeting of the International Endotoxin and Innate Immunity Society
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 機能改変β-グルカナーゼを用いたβ-1,6-グルカン検出法における各種真菌の反応性評価2020

    • Author(s)
      山中 大輔,石橋 健一,大野 尚仁,安達 禎之
    • Organizer
      第64回日本医真菌学会総会・学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 一分子蛍光検出法を用いた高感度な真菌多糖検出システムの検討2020

    • Author(s)
      安達 禎之,山中 大輔,菅野 峻史,石橋 健一,大野 尚仁
    • Organizer
      第64回日本医真菌学会総会・学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 機能改変β-1,6-グルカナーゼを用いたβ-1,6-グルカンの高速定量法の開発2020

    • Author(s)
      山中 大輔,中島 大智,木村 将大,小山 文隆,大野 尚仁,安達 禎之
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] β-1,6-グルカナーゼの機能改変による高感度β-1,6-グルカン測定法と応用2020

    • Author(s)
      山中 大輔,後藤 佳世,中島 大智,木村 将大,小山 文隆,大野 尚仁,安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高感度β-1,6-グルカン測定法を用いた食餌由来β-1,6-グルカンの吸収と分布に関する研究2020

    • Author(s)
      杉浦 真裕,山中 大輔,高浜 亜季子,元井 章智,大野 尚仁,安達 禎之
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] β-1,3-1,6-グルカンの測定方法2020

    • Inventor(s)
      中田秀孝,安達禎之,石橋健一,山中大輔,大野尚仁
    • Industrial Property Rights Holder
      オリンパス株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
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    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] β-1,6-分岐β-1,3-グルカンまたはβ-1,3-グルカンの検出・定量方法および検出・定量キット2020

    • Inventor(s)
      山中大輔、安達禎之
    • Industrial Property Rights Holder
      東栄新薬株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-149797
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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