Functional analyses of sugar codes of exosomes and biomedical applications
| Project/Area Number |
22H00585
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
秋吉 一成 京都大学, 医学研究科, 研究員 (90201285)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舘野 浩章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (30450670)
佐々木 善浩 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90314541)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,600,000 (Direct Cost: ¥32,000,000、Indirect Cost: ¥9,600,000)
Fiscal Year 2024: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2023: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | エクソソーム / 糖鎖解析 / レクチンマクロアレイ / 糖鎖 / レクチンマイクロアレイ / レクチンマイクロアレイ解析 |
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| Outline of Research at the Start |
エクソソームが様々な生命現象に関わっていることが近年明らかになってきたが、糖鎖機能との関連は未開拓の分野である。本研究では、エクソソームの糖鎖コード機能に関する研究を行い、エクソソームの糖鎖科学を基盤とした、分離、計測、解析技術などの基礎研究からそのバイオ医療応用研究を推進する。新規レクチン受容体アレイ解析によるエクソソーム表層糖鎖プロファイリング技術と疾患マーカーの探索法の確立、表層糖鎖による新規サブクラス分類手法を開発する。これらの知見をもとに、エクソソーム糖鎖を介した細胞との相互作用解析と細胞機能制御、糖鎖機能改変によるエクソソーム糖鎖工学によるDDS応用基盤技術の創出を図る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまでに十分解明されていないエクソソームの糖鎖コード機能に関する研究を行い、エクソソームの糖鎖科学を基盤とした、分離、計測、解析技術などの基礎研究からそのバイオ医療応用研究を推進する。
１）新規レクチンマイクロアレイによるエクソソームの糖鎖解析 シグレック、ガレクチン、C型レクチンなど約５０種のヒトレクチンの組換え体を作製し、スライドグラスに固定化することで、ヒトレクチンマイクロアレイを開発した。iPS細胞、癌細胞、間葉系幹細胞由来のエクソソームを反応させることで、エクソソームが相互作用するヒトレクチンを高スループットに同定する技術を構築した。
２）新規糖鎖基盤分離システムの開発とエクソソーム機能解析
これまで、１種の植物レクチンを磁気ビーズに固定化した分離システムを開発したが、本年度は、１種のヒトレクチンを磁気ビーズに固定化し、培養上清からエクソソームを分離する技術を考案した。
３）エクソソーム単粒子の糖鎖プロファイリング技術の開発 イメージングサイトメトリーを用いて、蛍光標識植物レクチンとさまざま細胞由来エクソソームの単粒子糖鎖解析を行い、これまでの植物レクチンマイクロアレイ解析で得られた糖鎖プロファイリングと同様な傾向が、イメージングサイトメトリー単粒子解析系でも得られることが明らかになった。
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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
ヒトレクチン受容体の発現と単離精製法も確立し、予定していた５０種類程度のヒトレクチンを搭載したマイクロアレイの作成に成功した。また、１種類のヒトレクチン固定化磁気ビーズの調製と糖鎖基盤エクソソーム分離手法の開発も進んだ。イメージングサイトメトリーを用いたエクソソーム表層糖鎖の単粒子解析も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）ヒトレクチン固定化ビーズを用いて各種培養上清からエクソソームを分離する方法についての検討を進める。さらに、ヒトレクチンアレイを用いて癌細胞由来エクソソームが相互作用するヒトレクチンの同定について検討する。
２）昨年度に引き続き、イメージングサイトメトリーを用いたエクソソームの単粒子糖鎖解析を進める。これまでは、蛍光導入植物性レクチンを用いた解析を行なってきたが、本年度はさらに、１）の解析に基づき、蛍光を導入したヒトレクチン受容体を用いて、エクソソーム単粒子解析を行う。
３）エクソソームの表層の糖鎖を酵素的に改変する手法をこれまでに確立してきたが、この酵素改変糖鎖コードエクソソームを用いて、細胞との相互作用、さらに、マウスを用いた体内動態を系統的に調べ、表層糖鎖との相関を明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
