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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ガングリオシドGM3の新たな病態生理学的意義の解明

Research Project

Project/Area Number 23370064
Research InstitutionTohoku Pharmaceutical University

Principal Investigator

井ノ口 仁一  東北薬科大学, 薬学部, 教授 (70131810)

Keywordsガングリオシド / T細胞 / アレルギー / 喘息
Research Abstract

我々は,ガングリオシド系列の生合成における二つの鍵酵素であるGM3合成酵素(GM3S)およびGM2/GD2合成酵素(GM2/GD2S)の各遺伝子改変マウス(K O)を用いてT細胞受容体を介した活性化を検討したところ,GM3S KOではCD4T細胞の機能が重度に障害していたがCD8T細胞は正常であった。対照的に,GM2/GD2S KOではCD4T細胞は正常であったがCD8T細胞は重度に障害していた。この結果は,T細胞サブセットごとにその機能発現に必要なガングリオシド分子種が異なることを示している。従って本研究においては,胸腺におけるT細胞分化過程(レパトア選択)は,T細胞サブセットごとの糖脂質発現の選択過程でもあり,この糖脂質選択は機能的T細胞への成熟に不可欠な現象であること,即ち,Glycolipid Selection is indispensable for Repertoire Selectionという作業仮説を提唱している。さらに、オボアルブミン(OVA)で惹起したマウス喘息モデルにおいて,GM3S KOでは,肺洗浄液中の浸潤細胞(特に好酸球)およびTh2サイトカイン(IL-4,IL-5)の著しい減少が認められ,さらに血清中抗原特異的IgEの出現が抑制され,組織学的にも気道分泌の抑制が確認された。本研究成果は、2012年1月17日付けの米国科学アカデミー紀要PNASに公開された。
現時点において、免疫担当細胞に選択的に作用する薬剤は開発されておらず、非特異的な免疫抑制による重篤な副作用が問題となっている。今後、ガングリオシドが「T細胞」へどのように関わり、制御しているかを解明することにより、より効果的、副作用のない安全な免疫制御剤の開発基盤の確立が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

糖脂質「ガングリオシド」による免疫制御機構の解明に向けて、ガングリオシド分子種特異的なヘルパーT細胞とキラーT細胞選択的制御を発見し、世界に先駆けて論文発表した。

Strategy for Future Research Activity

本研究計画のもう一つの重要課題である生活習慣病におけるガングリオシドの病態生理学的意義について、研究を推進し24年度は論文化を目指している。

  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] CD4 and CD8 T cell require defferent membrane gangliosides for activation2012

    • Author(s)
      永福正和、井ノ口仁一, 他
    • Journal Title

      PNAS

      Volume: vol.109 Pages: E336-E342

    • DOI

      10.1073/pnas.1114965109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissociation of the insulin receptor from caveolae during TNFα-induced insulin2012

    • Author(s)
      関本淳二、井ノ口仁一, 他
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 586 Pages: 191-195

    • DOI

      10.1016/j.feblet.2011.12.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physiopathological function of hematoside (GM3 ganglioside)2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Journal Title

      Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci

      Volume: 87 Pages: 179-198

    • DOI

      10.2183/pjab.87.179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 聴覚機能における複合糖脂質の役割2011

    • Author(s)
      郷慎司、吉川弥里、井ノ口仁一
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 83 Pages: 179-188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glycoconjugates in the mammalian sauditory system2011

    • Author(s)
      郷慎司、吉川弥里、井ノ口仁一
    • Journal Title

      J Neurochem

      Volume: 116(5) Pages: 756-763

    • DOI

      10.1111/j.1471-4159.2010.07099.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The role of GM3 in biological membranes2012

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      Ely-T lab workshop
    • Place of Presentation
      フランス
    • Year and Date
      2012-03-12
  • [Presentation] T cell immunity and gangliosides2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      The annual meeting of consortium of functional glycobiology
    • Place of Presentation
      シアトル
    • Year and Date
      2011-11-09
  • [Presentation] Involvement of membrane microdomains in the pathogenesis of metabolic syndrome and allergic inflammation2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      糖鎖科学日欄Joint Seminar
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2011-10-09
  • [Presentation] Membrane microdomain ortho-signaling therapy2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      The 31^<st> Naito Conference on Glycan Expression and Regulation [II]
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] Involvement of membrane microdomains in the pathogenesis metabolic syndrome and asthma2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      52^<nd> International Conference on the Bioscience of Lipids
    • Place of Presentation
      ワルシャワ
    • Year and Date
      2011-09-02
  • [Presentation] Physiopathological function of GM3 ganglioside2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      GLYCO21
    • Place of Presentation
      ウィーン
    • Year and Date
      2011-08-22
  • [Presentation] GM3 ganglioside participates in the pathogenesis of metabolic syndrome and allergic asthma2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Organizer
      Second Joint Austria/Japan Seminar
    • Place of Presentation
      ウィーン
    • Year and Date
      2011-08-20
  • [Book] Handbook of Experimental Pharmacology2011

    • Author(s)
      井ノ口仁一
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/homepages/kinoubyoutai/TOP.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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