| Project/Area Number |
22K20563
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0601:Agricultural chemistry and related fields
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
NISHIO Shunsuke 福島大学, 食農学類附属発酵醸造研究所, 特任講師 (20825880)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | GP2 / FimH / 腸内細菌 / レクチン / バイオレイヤー干渉法 / ハイマンノース型糖鎖 / Glycoprotein 2 / バイレイヤー干渉法 / BLI / 腸上皮細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
腸の管腔側を被覆する粘膜バリアの機能破綻は、腸内細菌の粘膜層通過および腸上皮への定着を引き起こし、炎症性腸疾患などの原因となりうる。膵臓で合成されたGP2は、腸管管腔へ移行し線毛タンパク質FimHを持つ腸内細菌と結合することで、腸上皮への定着と炎症亢進を抑制する。FimHは、GP2のN型糖鎖を認識し結合すると想定されるが、その結合様式は不明である。本研究では、生化学的、物理化学的手法を用いてGP2-FimHの特異的認識機構を糖鎖構造-結合親和性相関の観点から明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Glycoprotein 2 (GP2) is a secreted protein in response to intestinal inflammation and prevents bacterial colonization of intestinal epithelial cells. GP2 binds to the bacterial fimbria protein FimH. FimH-GP2 interaction is presumed to be mediated by the high mannose N-glycans of GP2, although the actual binding mode is unknown. Human and mouse GP2 were expressed and purified using mammalian cells, and their binding to FimH was measured by biolayer interferometry. Human GP2 contains a novel glycan-attached site where FimH binds in addition to a known high mannose N-glycan binding domain. In contrast, the mouse GP2 expressed in mammalian cells did not have high mannose N-glycans, and there was no binding to FimH.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
FimHと特異的に結合する糖は感染防御に対する治療法の一つとなりうる。本研究によって確立されたGP2とFimHとの定量的な結合解析は、FimHと糖鎖の結合のみに焦点を当てたこれまでの糖の探索方法に比べ、より生体での反応を模倣した、高機能な糖および糖含有食品を見出すことが可能となる。これは、農学から医学にわたる広範な分野への波及効果が期待できる。
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