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ガングリオシドのアシル鎖構造によるToll様受容体制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16356
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

狩野 裕考  東北医科薬科大学, 薬学部, 助教 (40774279)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードganglioside / TLR4 / inflammation / ガングリオシド / GM3 / 炎症 / スフィンゴ糖脂質 / 脂肪酸 / Toll様受容体 / メタボリックシンドローム
研究開始時の研究の概要

慢性炎症は、Toll様受容体4(TLR4)などの活性化によって引き起こされ、メタボリックシンドロームの発症を強く促進する。これまでに申請者は、①肥満時に体内で増加するスフィンゴ糖脂質:ガングリオシドGM3が、TLR4に作用することで慢性炎症を引き起こすこと、②その作用は、GM3に含まれる脂肪酸(アシル鎖)の化学構造(鎖長や不飽和度)の違いによって調節を受けること、を見出している。本研究課題では、異なるアシル鎖構造を持つGM3が体内で産生されるメカニズム、さらにTLR4を活性化してメタボリックシンドロームを発症へと導くメカニズムを、分子レベルで明らかにする。

研究成果の概要

メタボリックシンドロームの発症およびその進行は、Toll様受容体(Toll-like receptor: TLR)などの自然免疫受容体を介した慢性炎症によって生じる。本研究課題では、1) 血清中や脂肪組織に存在するスフィンゴ糖脂質であるガングリオシドGM3が、TLR4の生体内リガンド・モジュレーターとして作用すること、2) その結果としてメタボリックシンドロームにおける慢性炎症が生じる可能性、3) その生理活性がアシル鎖構造によって制御されていること、について、その分子メカニズムを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

慢性炎症は、メタボリックシンドロームに加え、がんや自己免疫疾患、神経炎症性疾患など、現代医療の重要な課題としてあげられる疾患において、普遍的な発症・増悪因子として働く。本来は生体を病原体から防御するための免疫機構がどのようにして慢性炎症を生じるに至るのか、そのメカニズムを明らかにする上で、本研究で得られた成果は重要な発見の一つになる可能性が考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Milan(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 内因性リガンドによるToll様受容体制御と慢性炎症疾患への関与の解明─ガングリオシドによるTLR4シグナルの恒常性維持と破綻のメカニズム─2022

    • 著者名/発表者名
      Kanoh Hirotaka
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 142 号: 3 ページ: 195-203

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00193

    • NAID

      130008165377

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2022-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homeostatic and pathogenic roles of the GM3 ganglioside2021

    • 著者名/発表者名
      Inokuchi Jin‐ichi、Kanoh Hirotaka、Inamori Kei‐ichiro、Nagafuku Masakazu、Nitta Takahiro、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: - 号: 17 ページ: 5152-5165

    • DOI

      10.1111/febs.16076

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Homeostatic and pathogenic roles of GM3 ganglioside molecular species in TLR4 signaling in obesity2020

    • 著者名/発表者名
      Kanoh Hirotaka、Nitta Takahiro、Go Shinji、Inamori Kei‐ichiro、Veillon Lucas、Nihei Wataru、Fujii Mayu、Kabayama Kazuya、Shimoyama Atsushi、Fukase Koichi、Zonca Asia、Cattaneo Anna、Letizia Marilena、Ciampa Maria、Mauri Laura、Prinetti Alessandro、Sonnino Sandro、Suzuki Akemi、Inokuchi Jin‐ichi et. al.
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: - 号: 12 ページ: 1-20

    • DOI

      10.15252/embj.2019101732

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ガングリオシドのアシル鎖構造によるToll-like receptor 4活性化制御メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      狩野 裕考、新田 昂大、藤居 真優、樺山 一哉、下山 敦史、深瀬 浩一、Sandro Sonnino、鈴木 明身、井ノ口 仁一
    • 雑誌名

      エンドトキシン・自然免疫研究

      巻: 22 号: 0 ページ: 1-7

    • DOI

      10.24753/jeiis.22.0_1

    • NAID

      130007742301

    • ISSN
      2434-1177
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ガングリオシドのアシル鎖構造によるTLR4制御メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      狩野 裕考
    • 学会等名
      第13回東北糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ガングリオシドによるTLR4シグナルの恒常性維持と破綻のメカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      狩野 裕考
    • 学会等名
      第42回東北薬学セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Homeostatic and Pathogenic Roles of GM3 Ganglioside Molecular Species in TLR4 Signaling in Metabolic Disorders2019

    • 著者名/発表者名
      Jin-ichi Inokuchi, ○Hirotaka Kanoh
    • 学会等名
      Glyco25 (25th International symposium on Glycoconjugates), Milan, Italy
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガングリオシドのアシル鎖構造に基づいた自然免疫応答の調節機構2019

    • 著者名/発表者名
      狩野裕考, 新田昂大, 鈴木明身, 井ノ口仁一
    • 学会等名
      第38回 日本糖質学会年会, 名古屋
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖鎖による生活習慣病・慢性炎症性疾患等の新規診断・治療法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一、○狩野裕考
    • 学会等名
      第51回 日本臨床検査医学会/東北支部総会, 仙台
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ガングリオシドのアシル鎖構造によるTLR4制御メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      狩野裕考, 新田昂大,鈴木明身, 井ノ口仁一
    • 学会等名
      第13回 東北糖鎖研究会, 新潟
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Homeostatic and pathogenic roles of GM3 ganglioside molecular species in TLR4 signaling in metabolic disorders2019

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Kanoh, Takahiro Nitta, Akemi Suzuki, Jin-ichi Inokuchi
    • 学会等名
      11th Asian Community of Glycoscience and Glycotechnology (ACGG) Conference, Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖尿病と糖鎖2019

    • 著者名/発表者名
      狩野裕考
    • 学会等名
      第17回 糖質科学コンソーシアム(JCGG)シンポジウム、京都
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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