Synthesis of lipooligosaccharides partial structures including 2,3-diaminoglucose disaccharide skeleton for the elucidation of autoimmune disease onset mechanism

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K01914
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biomolecular chemistry
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Shimoyama Atsushi 大阪大学, 理学研究科, 助教 (90625055)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: リピドA / Campylobacter jejuni / 自己免疫疾患 / 2,3-ジアミノグルコース / アジュバント / ケミカルエコロジー / リポオリゴ糖

Outline of Final Research Achievements

A Gram negative bacteria, Campylobacter jejuni produces lipooligosaccharide (LOS) as an extracellular membrane component. LOS is composed of oligosaccharide and glycolipid “lipid A”, which is recognized by TLR4/MD-2 complex to regulate innate immunity. Since C. jejuni oligosaccharides have molecular homology with gangliosides in human nervous tissues, they can induce cross-reaction to cause autoimmune diseases. However, Helicobacter pylori having the same molecular homology does not induce cross-reaction. Therefore, we focused on the immune activity of LOS as other factor related to autoimmune diseases, and thus synthesized its lipid As and identified the active core structure of C. jejuni LOS.

Free Research Field

天然物化学、ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

リピドAは、抗原の免疫原性を高め抗体産生等の獲得免疫系の活性化を促進するアジュバント作用を有しており、C. jejuniリピドAが、自己免疫疾患発症における免疫交差反応の誘導に関与していることは確実である。しかしながら、特殊な2,3-ジアミノグルコース骨格を含むC. jejuniリピドAの合成例はこれまでになく、その機能は未解明であった。本研究において世界初の合成が達成されたC. jejuniリピドAの機能解析研究は、自己免疫疾患発症機構の解明や新規ワクチンアジュバント開発へと発展する可能性が高く、学術的にも社会的も意義深く十分な貢献が期待できると考えている。