2022 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of beta-glucan mimic polymers and elucidation of the molecular structure required for the immunological activation
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20K05602
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮川 淳 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60469921)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | βグルカン / 高分子修飾 / シゾフィラン / マクロファージ / 免疫活性化 / オリゴ糖 / ノルボルネン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下について検討し、明らかにした。
１．疑似βグルカンの合成のために、βグルカン４糖オリゴ糖モノマーを用いて、ノルボルネンと開環メタセシス重合を行い、糖の含有率が異なる高分子を得た。更に高分子主鎖に残っている二重結合を、水素添加反応またはジヒドロキシ化反応によって修飾を行い、異なる構造の高分子を合成した。
２．水晶振動子マイクロバランス法を用いて、合成した高分子とDectin-1の結合親和性評価を行った。水晶振動子の金基板上にDctin-1を固定化した後、高分子を添加しながら、重量変化を観測した。その結果、糖モノマーのみからなる単重合の高分子ではDectin-1との結合が観測されず、糖モノマーとノルボルネンの比が１：３．５であり、ジヒドロキシ化した高分子が最も高い親和性を示した。またその親和性は、天然のβグルカンであるシゾフィランと同等の解離定数となった。
３．マウスのマクロファージ細胞RAW264に対して、合成した高分子を添加することにより、産生されるサイトカインTNF-αとIL-6、IL-1βの量を、ＥＬＩＳＡを用いて定量した。その結果、高分子主鎖が未修飾または水素添加した糖とノルボルネンの比が１：３．５の高分子がTNF-αの産生を高く誘導し、シゾフィランよりも高い結果となった。またIL-6、IL-1βについては、高分子主鎖が未修飾である糖とノルボルネンの比が１：３．５の高分子が高い誘導能を示した。疎水的な高分子がサイトカインの誘導を促す結果となった。
以上の結果から天然のβグルカンであるシゾフィランを超える分子を創製することができた。またDectin-1との結合能とサイトカイン誘導能には、相関性がないことが明らかになり、結合するだけでは免疫細胞を活性化できないことが明らかとなった。
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Research Products
(10 results)
