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細胞培養デバイスによる複合多糖類の生物活性など機能評価技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17550163
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体関連化学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

福岡 聰  独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究センター, 主任研究員 (40357885)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,580千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード細胞 / 生物活性 / サイトカイン / リポ多糖 / リピドA / 抗菌ペプチド / 生理活性 / 糖鎖 / 脂質
研究概要

本研究の目的は、デバイス培養の細胞を用いる生体関連物質の生物活性評価技術の開発である。実験には免疫関連の白色脂肪細胞、単核細胞及び繊維芽細胞と、腸内細菌科のErwiniaリポ多糖のリピドAなど、機能解析法の未確立な糖類を用いた。生物活性は培養細胞にリピドAを作用させたときの、炎症性サイトカインTNF-αの生産挙動により調べた。また、細胞に選択的に結合する蛍光性金属酸化物微粒子と、糖結合性タンパク質のコンジュゲートによる高感度測定法を検討した。免疫関連タンパク質が関与するサイトカイン誘導に関しては、繊維芽細胞でNFκB誘導活性にTL4経由のシグナル伝達の関与が示唆されると共に、活性物質の作用により発現する遺伝子群がスクリーニングされた。続いて、抗菌ペプチド(マガイニン2とその誘導体)によるリピドAの活性発現と抑制の分子機構を調べ、リピドAに抗菌ペプチドを作用させたときのTNF-α生産量変化と高次構造や物性変化との関係解明を進めた。高次構造は小角X線解析し、また、物理化学的性質はゼータ電位や相転移によるエンタルピー変化などを測定した。その結果、培養細胞のTNF-α生産はマガイニン2より、膜結合性の高いマガイニン2誘導体で低下し、ペプチドはリピドAの表面電荷や高次構造の変化により生物活性を抑制することが分かった。生物活性の発現と抑制機構などの解明に基づく知見は、今後、細菌感染に起因する敗血症などの治療や予防への応用展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Physico-chemical and biophysical study of the interaction of hexa-and heptaacyl lipid A from Erwinia carotovora with magainin 2-derived antimicrobial peptides2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Jorg Andra, Thomas Gutsmann, Manfred Rossle and Klaus Brandenburg
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta-Biomembranes 1778(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physico-chemical and biophysical study of the interaction of hexa-and heptaacyl lipid A from Erwinia carotovora with magainin 2-derived antimicrobial peptides2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Joge Andra, Thomas Gutsmann, Manfred Rossle and Klaus Brandenburg
    • 雑誌名

      Biochemica Biophysica Acta-Biomembranes, 1778 (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Physico-chemical and biophysical study of the interaction of hexa-alldheptaacyl lipid A from Erwinia carotovora with magainin 2-derivedantimicrobial peptides2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Jorg Andra, Thomas Gutsmam, Manfred Rossle and Klaus Brandenburg
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta-Biomembralles 1778

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mode of Action of a Germination-Specific Cortex-Lytic Enzyme,SleC,of Clostridium perfringens S402007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Kumazawa, Atsushi Masayama, Satoshi Fukuoka, Shio Makino, Tohru Yoshimura, Ryuichi Moriyama
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry 71

      ページ: 884-892

    • NAID

      10027513298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mode of Action of a Germination-Specific Cortex-Lytic Enzyme, SleC, of Clostridium perfringens S402007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Kumazawa, Atsushi Masayama, Satoshi Fukuoka Shio, Makino Tohru, Yoshimura and Ryuichi Monyama
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry 71

      ページ: 884-892

    • NAID

      10027513298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mode of Action of a Germination-Specific Cortex-Lytic Enzyme, SleC, of Clostridium perfringens S402007

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Kumazawa, Atsushi Masayama, Satoshi Fukuoka, Shio Makino, Tohru Yoshimura, Ryuichi Moriyama
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry 71・4

      ページ: 884-892

    • NAID

      10027513298

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of quantum dot-lectin conjugates as novel fluorescent probes for microscopic and flow cytometric identification of leukemia cells from normal lymphocytes2005

    • 著者名/発表者名
      Zhivko Zhelev, Hideki Ohba, Rumiana Bakalova, Rajan Jose, Satoshi Fukuoka, Toshimi Nagase, Mitsuru Ishikawa, and Yoshinobu Baba
    • 雑誌名

      Chemical Communications 2005

      ページ: 1980-1982

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A history of microarrays in biomedicine2005

    • 著者名/発表者名
      Ashraf A.Ewis, Zhivko Zhelev, Rumiana Bakalova, Satoshi Fukuoka, Yasuo Shinohara, Mitsuru Ishikawa, and Yoshinobu Baba
    • 雑誌名

      Expert Review of Molecular Diagnostics 5

      ページ: 315-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of quantum dot-lectin conjugates as novel fluorescent probes for microscopic and flow cytometric identification of leukemia cells from normal lymphocytes2005

    • 著者名/発表者名
      Zhivko Zhelev, Hideki Ohba, Rumiana Bakalova, Rajan Jose, Satoshi Fukuoka, Toshimi Nagase, Mitsuru Ishikawa, and Yoshinobu Baba
    • 雑誌名

      Chemical Communications, 2005

      ページ: 1980-1982

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A history of microarravs in biomedicine2005

    • 著者名/発表者名
      Ashraf A. Ewis, Zhivko Zhelev, Rumiana Bakalova, Satoshi Fukuoka, Yasuo Shinohara, Mitsuru, Ishukawa and Yoshinobu Baba
    • 雑誌名

      Expart Review of Molecular Diagnostics 5

      ページ: 315-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of quantum dot-lectin conjugates as novel fluorescent probes for microscopic and flow cytometric identification of leukemia cells from normal lymphocytes2005

    • 著者名/発表者名
      Zhelev Z, et al.
    • 雑誌名

      CHEMICAL COMMUNICATIONS 2005・15

      ページ: 1980-1982

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A history of microarrays in biomedicine2005

    • 著者名/発表者名
      Ewis AA, et al.
    • 雑誌名

      EXPERT REVIEW OF MOLECULAR DIAGNOSTICS 5・3

      ページ: 315-328

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 細菌外膜脂質のリピドAに抗菌ペプチドが結合したときの膜機能変化2008

    • 著者名/発表者名
      福岡聰・Jorg HOWE・Jorg ANDRA・Klaus BRANDENBURG
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Lipid A membrane function change in the presence of antimicrobial peptide2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Joge Andra, Klaus Brandenburg
    • 学会等名
      The Chemical Society of Japan 88th Spring Meeting
    • 発表場所
      Rikkyo University
    • 年月日
      2008-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 細菌外膜のリピドAにマガイニン2が結合したときの膜構造の変化2007

    • 著者名/発表者名
      福岡聰・Jorg HOWE・Jorg ANDRA・Klaus BRANDENBURG
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Characteristic change of membrane behavior of lipid A by the action of magainin 22007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Joge Andra, Klaus Brandenburg
    • 学会等名
      Society of Polymer Science, Japan, 56th Symposium on Macromolecules
    • 発表場所
      Nagoya Institute of Technology
    • 年月日
      2007-09-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 抗菌ペプチドによるリピドAの高次構造変化と生物活性2007

    • 著者名/発表者名
      福岡聰・Jorg HOWE・Jorg ANDRA・Klaus BRANDENBURG
    • 学会等名
      日本化学会第87春季年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2007-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 抗菌性ペプチドによるリピドAの生物活性の抑制2007

    • 著者名/発表者名
      福岡 聰
    • 学会等名
      第80回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      大阪ATCホール
    • 年月日
      2007-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Supramolecular structure change of lipid A in the presence of antimicrobial peptide2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Joge Andra, Klaus Brandenburg
    • 学会等名
      The Chemical Society of Japan 87th Spring Meeting
    • 発表場所
      Kansai University
    • 年月日
      2007-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Deactivalion of cytokine production of lipid A in the presence of antimicrobial peptide2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka
    • 学会等名
      Japanese Society for Bacteriology 80th Annual meeting
    • 発表場所
      Osaka ATC Hole
    • 年月日
      2007-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Investigation into the Interaction of LPS and Lipid A fractions from Erwinia carotovora with antibacterial peptide Magainin 22006

    • 著者名/発表者名
      福岡聰・Jorg HOWE・Jorg ANDRA・Klaus BRANDENBURG
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Society for Leukocyte Biology and the International Endotoxin and Innate Immunity Society
    • 発表場所
      米国サンアントニオマリオットホテル
    • 年月日
      2006-11-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Investigation into the Interaction of LPS and lipid A fractions from Erwinia carotovora with antibacterial peptide magainin 22006

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Jorg Howe, Joge Andra, Klaus Brandenburg
    • 学会等名
      Joint Meeting of the Society for Leukocyte Biology and the International Endotoxin and Innate Immunity Society
    • 発表場所
      San Antonio Marriot Hotel(USA)
    • 年月日
      2006-11-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] エンドトキシンの活性を抑制するリポペプチドの分子設計2006

    • 著者名/発表者名
      福岡 聰, ANDRA Jorg, BRANDENBURG Klaus
    • 学会等名
      日本化学会第86春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2006-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Brandenburg, Molecular design of lipopeptide for deactivation of endotoxins2006

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Joge Andra, Klaus Brandenburg
    • 学会等名
      The Chemical Society of Japan 86th Spring Meeting
    • 発表場所
      Nihon University
    • 年月日
      2006-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 抗菌ペプチドによる複合多糖膜の生物活性の発現抑制機構2005

    • 著者名/発表者名
      福岡 聰, ANDRA Jorg, BRANDENBURG Klaus
    • 学会等名
      日本化学会2005年西日本大会
    • 発表場所
      山口大学工学部
    • 年月日
      2005-10-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Brandenburg, Molecular mechanism of biological activity reduction of lipid A by antimicrobial peptide2005

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukuoka, Joge Andra, Klaus Brandenburg
    • 学会等名
      The Chemical Society of Japan 2005 West Meeting
    • 発表場所
      Yamaguchi University
    • 年月日
      2005-10-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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