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特定有害蛋白質をターゲットとした高感度分析用糖鎖チップの構築技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17380202
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

鵜沢 浩隆  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオニクス研究センター, 研究チーム長 (60356566)

研究分担者 和泉 雅之  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオニクス研究センター, 研究員 (80332641)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2006年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2005年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
キーワード糖鎖 / チップ / 有害蛋白質 / センシング / ベロ毒素 / 生体機能利用
研究概要

糖鎖は、糖蛋白質、糖脂質等として細胞表層に存在し、細菌、ウィルス、毒素の受容体として機能している。近年、生体にとって重要なこの糖鎖分子を材料工学的に応用し、糖鎖の機能を巧みに利用したセンサーの開発が試みられている。本研究では、有害蛋白質と特異的に結合する糖鎖をセンサー基板表面に固定化する技術を開発することを目的として研究を進めたところ、次の点を明らかにできた。以下に概要を記載する。(1)Gb2糖鎖ユニットを組み込んだポリアニオン性糖鎖ポリマーの合成:鍵となる糖鎖として、大腸菌O-157由来のべロ毒素と特異的に結合するガラクトビオース(Gb_2)、一般大腸菌の結合するマンノース(Man)、ラクトース(Lac)などをモデル化合物に選び、これらを化学的に合成した。配糖体部位には、適当な長さのスペーサーを介してアミノ基を導入した。これらの基本糖に反応性ポリマーのpoly(ethylene-alt-maleic anhydride)を反応させ、側鎖に対応する糖鎖を有するポリアニオン性糖鎖ポリマーを合成できた。(2)交互積層法による糖クラスター膜の作成:上記の糖鎖ポリマーを交互積層法により金表面に累積した。糖鎖を本法により固定化した例は知られていない。このポリマーで累積した各積層膜は、反射赤外法(FTIR-RAS)により確認した。(3)交互積層法による糖鎖チップを使用した、ベロ毒素の検知技術:ここで開発した糖鎖チップ(Gb_2、Lac、Man)に対して、大腸菌O157のベロ毒素が結合するかを表面プラズモン共鳴(SPR)法により検討した。その結果、Gb_2糖鎖ポリマーを固定化したチップに対して、高い特異性をもってベロ毒素が結合することがわかった。Gb_2糖鎖含量を3%,13%,25%,43%と変化させたとき、13%以上の糖鎖が毒素検出に有効であることがわかった。43%のGb_2を含有したチップを用いたときに10ng/mLの毒素を検出できたので、これを検出限界と決定した。これは致死量の1/30に相当する。分析時間は30分であった。結合定数は10^9に達し抗原抗体反応に匹敵する強い結合であることが明らかになった。阻害実験を行い、特異的な結合であることを実証した。以上より、ポリアニオン性糖鎖ポリマーを交互積層法により簡便にセンサー基板に固定化できる技術を開発できた。又、本研究を通じて、糖鎖チップに使用できる硫酸化糖等の種々の鍵糖鎖ユニットの合成法も開発した。本アプローチは、糖鎖を変えることにより他の毒素やウィルスなどへの応用も期待される。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書

研究成果

(17件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 図書 産業財産権

  • [雑誌論文] Substrate specificity of N-acetylhexosaminidase from Aspergillus oryzae to artificial glycosyl acceptors having various substituents at the reducing ends2007

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ogata, Xiaoxiong Zeng, Taichi Usui, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research 342

      ページ: 23-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective chemoenzymatic synthesis of p-aminophenyl glycosides of sialyl N-acetyllactosaminide and analysis of their interactions with lectins2007

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Yi Sun, Hong Ye, Jun Liu, Xiaoli Xiang, Bei Zhou, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research 342

      ページ: 1244-1248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of p -nitrophenyl sulfated disaccharides with β-D-(6-sulfo)-GlcNAc units using β- N -acetylhexosaminidase from Aspergillus oryzae in a transglycosylation reaction2007

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Yi Sun, Hong Ye, Jun Liu, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters 29

      ページ: 1105-1110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of p-nitrophenyl sulfated disaccharides with B-D-(6-sulfo)-G1cNAc units using 6- N-acetylhexosaminidase from Aspergillus oryzae in a transglycosylation reaction2007

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Yi Sun, Hong Ye, Jun Liu, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters 29

      ページ: 1105-1110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective chemoenzymatic synthesis of p-aminophenyl glycosides of sialyl N-acetyllactosaminide and anlyasis of their interactions with lectins2007

    • 著者名/発表者名
      X.Zeng, Sun H, J Liu, X iang, B Zhou, J.Uzawa
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A bovine glucuronidase for assembly of D-D-glucuronyl-(1-3)-6-O-sulfo-D-D-gluco- and galacto-pyranosyl linkages2006

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Uzawa, Takehiro Nagatsuka, Hideo Hiramatsu, Yoshihiro Nishida
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 1381-1383

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 糖鎖で毒素を捕らえるテロ対策の新技術2006

    • 著者名/発表者名
      鵜沢浩隆
    • 雑誌名

      化学 61

      ページ: 18-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A bovine glucuronidase for assembly of β-D-glucuronyl-(1-3)-6-0-sulfo-β-D-gluco-and galacto-pyranosyl linkages2006

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Uzawa, Takehiro Nagatsuka, Hideo Hiramatsu, Yoshihiro Nishida
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 1381-1383

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A bovine glucuronidase for assembly of β-D-glucuronyl-(1-3)-6-O-sulfo-β-D-gluco- and galacto-pyranosyl linkages2006

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Uzawa, Takehiro Nagatsuka, Hideo Hiramatsu, Yoshihiro Nishida
    • 雑誌名

      Chemical Communications (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Convenient enzymatic synthesis of a p-nitrophenyl oligosaccharide series of sialyl N-acetyllactosamine, sialyl Le^x and relevant compounds2005

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research 340

      ページ: 2469-2475

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient Enzymatic Synthesis of 4-methylumbelliferyl N-acetyllactosaminide and 4-methylumbelliferyl sialyl N-acetyllactosaminides Employing β-D-galactosidase and Sialyltransferases2005

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Yi Sun, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters 27

      ページ: 1461-1465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of polyanionic glycopolymers for the facile assembly of glycosyl arrays2005

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Uzawa, Hiroki Ito, Masayuki Izumi, Hideo Tokuhisa, Kazuhiro Taguchi, Norihiko Minoura
    • 雑誌名

      Tetrahedron 61

      ページ: 5895-5905

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient Enzymatic Synthesis of 4-methylumbelliferyl N-acetyllactosaminide and 4-methylumbelliferyl sialyl N-acetyllactosaminides Employing B-D-galactosidase and Sialyltransferases2005

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Yi Sun, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters 27

      ページ: 1461-1465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Convenient enzymatic synthesis of a p-nitrophenyl oligosaccharide series of sialyl N-acetyllactosamine, sialyl Lex and relevant compounds2005

    • 著者名/発表者名
      Xiaoxiong Zeng, Hirotaka Uzawa
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research 340

      ページ: 2469-2475

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] バイオセンサ・ケミカルセンサ事典 「糖鎖」2007

    • 著者名/発表者名
      鵜沢浩隆
    • 出版者
      株式会社テクノシステム(近日刊行)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] シアル酸含有3糖化合物、それを用いるサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出2005

    • 発明者名
      鵜沢浩隆, 曽暁雄
    • 権利者名
      産業技術総合研究所理事長
    • 産業財産権番号
      2005-173183
    • 出願年月日
      2005-06-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 硫酸基含有糖化合物、それを用いるサーズウイルスまたはインフルエンザウイルスの検出2005

    • 発明者名
      鵜沢浩隆, 曽暁雄
    • 権利者名
      産業技術総合研究所理事長
    • 産業財産権番号
      2005-173184
    • 出願年月日
      2005-06-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-03-31   更新日: 2016-04-21  

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