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Studies on carbohydrate epitopes associated with IgE-mediated food allergy

Research Project

Project/Area Number 23K24803
Project/Area Number (Other) 22H03546 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

奥田 徹哉  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (20443179)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 純子 (仁尾純子)  長崎大学, 高度感染症研究センター, 准教授 (70447043)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords食物アレルギー / 糖鎖 / 抗体 / アレルゲン / IgE
Outline of Research at the Start

研究代表者らが確立した糖鎖への高効率な免疫誘導法を応用して、食物アレルゲンであるα-Gal糖鎖を認識するイムノグロブリンを産生するマウスを作成する。このマウスを研究のプラットフォームとして、IgEのエピトープとなりうる食物由来の糖鎖抗原を探索するための実験系を構築する。さらに、α-Gal糖鎖を特異的に認識する独自のモノクローナル抗体を作成して、当該抗体のエピトープが食物中のどのような組織に局在しているのかを調査し、その分子形態(糖脂質であるか、糖タンパク質であるかなど)についても明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

新たに見つかった食物アレルゲンである、α-Gal(Galα1,3Gal-R)糖鎖を抗原として認識するイムノグロブリンを産生するマウスの作成を第一目標として、研究代表者らが確立した糖鎖への高効率な免疫誘導法をα-Galへと応用した研究を実施した。具体的には、α-Gal糖鎖への抗体誘導に適した免疫用リポソームを作製し、これをマウスに投与した際に、α-Gal糖鎖をエピトープ認識するイムノグロブリンの産生を効率よく誘導できる免疫条件の確立を試みた。免疫用リポソームには、リポソーム調製に適した糖脂質型のα-Gal糖鎖を抗原として用い、他の脂質成分との構成比を最適化した。これらをさまざまな系統のマウスに投与して、血清中の抗α-Gal抗体の誘導をイムノアッセイにて解析した。これらの検討の結果、高効率に抗α-Gal抗体の産生を誘導できる免疫条件を確立した。このマウスより採取した血清を研究試料として用い、IgEのエピトープとなりうる糖鎖抗原を探索できるイムノアッセイ実験系も構築した。さらに、抗α-Gal抗体の産生が確認されたマウスより脾臓細胞を採取してハイブリドーマを作製し、α-Galを特異的に認識する独自のモノクローナル抗体を取得を試みている。また、α-Gal糖鎖が食物中のどのような組織に局在しているのか、どのような分子形態(糖タンパク質であるか、糖脂質であるかなど)で存在しているのかを簡便に調査できるようにするため、取得を目指すモノクローナル抗体の酵素・蛍光分子による標識についての条件検討も進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在までの検討にて、α-Gal糖鎖への抗体誘導に適した免疫用リポソームの作製に成功しており、実際にこのリポソームを免疫したマウスより採取した血清中にα-Galに対するイムノグロブリンの産生を確認できている。また、この手法にてα-Gal糖鎖を免疫したマウスより採取した血清を用いて、IgEなど各種イムノグロブリンの含有量やこれらの抗体の糖鎖認識特性を解析する手法を確立できている。さらに、α-Gal糖鎖を認識する抗体を産生したマウスより採取した脾臓細胞を用いてハイブリドーマを作成し、 α-Gal糖鎖を認識する独自のモノクローナル抗体の取得を試みている状況にあり、総じて研究計画は順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

α-Gal糖鎖に極めて特異的に反応するモノクローナル抗体を取得し、α-Gal糖鎖を含む食肉などを検体として各種イムノアッセイによる解析を実施し、この抗体の有用性を評価する。α-Gal糖鎖の検出における有用性が確認できたなら、様々な食物における当該抗体のエピトープの含有や各組織における局在、エピトープの分子形態(糖タンパク質であるか、糖脂質であるかなど)について解析する。さらに、抗α-Gal抗体に特徴ある可変領域遺伝子の同定を期待して、当該抗体の可変領域を構成する遺伝子の塩基配列を解析する。目的に適う遺伝子配列が見つかった場合、当該遺伝子配列を用いたα-Galアレルギーの遺伝子診断に資する実験系を構築する。以上の検討にて確立した基盤技術を組み合わせて、食物アレルゲンとしてのポテンシャルを有する新たな食物由来の糖鎖抗原を探索する。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 8 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Serum components influence antibody reactivity to glycan and DNA antigens2023

    • Author(s)
      Okuda Tetsuya、Kato Katsuya
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 13644-13644

    • DOI

      10.1038/s41598-023-40707-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] IgEのエピトープとなる食物中の糖鎖抗原の探索2023

    • Author(s)
      奥田徹哉
    • Journal Title

      月刊アレルギーの臨床

      Volume: 582 Pages: 267-270

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IgEのエピトープとなる食物中の糖鎖抗原の研究2023

    • Author(s)
      奥田徹哉
    • Journal Title

      月刊アレルギーの臨床

      Volume: 585 Pages: 567-570

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and barrier functions of the perineurium and its relationship with associated sensory corpuscles: A review2022

    • Author(s)
      Iwanaga T、Takahashi-Iwanaga H、Nio-Kobayashi J、Ebara S
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 43 Issue: 5 Pages: 145-159

    • DOI

      10.2220/biomedres.43.145

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2022-10-14
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CD44 as a pathological marker for the early detection of calcineurin inhibitor-induced nephrotoxicity post kidney transplantation2022

    • Author(s)
      HAYASHI Asako、OKAMOTO Takayuki、NIO-KOBAYASHI Junko、IWAHARA Naoya、SUZUKI Ryota、UEDA Yasuhiro、TAKAHASHI Toshiyuki、Yasuyuki SATO、IWANAGA Toshihiko、HOTTA Kiyohiko
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 43 Issue: 5 Pages: 181-186

    • DOI

      10.2220/biomedres.43.181

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2022-10-14
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pathological examination of Ym1, a chitinase family protein, in <i>Mesocestoides corti</i>-infected mice2022

    • Author(s)
      NIO-KOBAYASHI Junko、OWHASHI Makoto、IWANAGA Toshihiko
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 43 Issue: 5 Pages: 161-171

    • DOI

      10.2220/biomedres.43.161

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2022-10-14
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glycosphingolipids form characteristic-sized liposomes that correlate with their antibody-inducing activities in mice2022

    • Author(s)
      Okuda Tetsuya、Kato Katsuya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 634 Pages: 48-54

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.09.094

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A zirconia-based column chromatography system optimized for the purification of IgM from hybridoma culture supernatants2022

    • Author(s)
      Okuda Tetsuya、Kitamura Masahiro、Kato Katsuya
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 657 Pages: 114900-114900

    • DOI

      10.1016/j.ab.2022.114900

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pathological Studies on Hantaan Virus-Infected Mice Simulating Severe Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome2022

    • Author(s)
      Wei Zhouoxing、Shimizu Kenta、Sarii Rakiiya S.、Muthusinghe Devinda S.、Lokupathirage Sithumini M. W.、Nio-Kobayashi Junko、Yoshimatsu Kumiko
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 14 Issue: 10 Pages: 2247-2247

    • DOI

      10.3390/v14102247

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The interferon-β/STAT1 axis drives the collective invasion of skin squamous cell carcinoma with sealed intercellular spaces2022

    • Author(s)
      Kumagai Yuji、Nio-Kobayashi Junko、Ishihara Seiichiro、Enomoto Atsushi、Akiyama Masashi、Ichihara Ryosuke、Haga Hisashi
    • Journal Title

      Oncogenesis

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 27-27

    • DOI

      10.1038/s41389-022-00403-9

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ATP spreads inflammation to other limbs through crosstalk between sensory neurons and interneurons2022

    • Author(s)
      Hasebe, R., K. Murakami, M. Harada, N. Halaka, H. Nakagawa, F. Kawano, Y. Ohira, T. Kawamoto, F.E. Yull, T.S. Blackwell, J. Nio-Kobayashi, T. Iwanaga, M. Watanabe, N. Watanabe, H. Hotta, T. Yamashita, D. Kamimura, Y. Tanaka, and M. Murakami
    • Journal Title

      J. Exp. Med.

      Volume: 219 (6) Issue: 6

    • DOI

      10.1084/jem.20212019

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糖鎖やDNAへの抗体の反応性を低下させる血清成分の研究2023

    • Author(s)
      奥田徹哉、加藤且也
    • Organizer
      第21回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖質を抗原認識する抗体の研究開発2023

    • Author(s)
      奥田徹哉
    • Organizer
      関西バイオ医療研究会 第19回講演会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖鎖やDNAへの抗体の反応性を低下させる血清成分の研究2023

    • Author(s)
      奥田徹哉、加藤且也
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖鎖やDNAへの抗体の反応性を低下させる血清成分の研究2023

    • Author(s)
      奥田徹哉、加藤且也
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面修飾多孔質ジルコニアビーズへの抗体分子の選択的吸着と効率的精製への応用2023

    • Author(s)
      加藤且也、北村昌大、奥田徹哉、平野篤、永田夫久江
    • Organizer
      第2回日本抗体学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗糖鎖IgMの精製に適したジルコニアカラムクロマトグラフィーの開発2022

    • Author(s)
      奥田徹哉、北村昌大、加藤且也
    • Organizer
      第41回日本糖質学会年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ジルコニアカラムクロマトグラフィーによるハイブリドーマ培養液からのIgMの精製2022

    • Author(s)
      奥田徹哉、北村昌大、加藤且也
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
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      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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