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神経系ガングリオシドが持つ生物学的機能の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K23627
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
研究機関岐阜大学

研究代表者

河村 奈緒子  岐阜大学, 高等研究院, 特任助教 (80849711)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードガングリオシド / 脂質ラフト / 細胞膜ドメイン / 1分子イメージング / シアル酸
研究開始時の研究の概要

シアル酸を含有する糖脂質(ガングリオシド)は細胞膜上でタンパク質やコレステロールとの集合体(脂質ラフト)を形成することによってシグナル伝達を担うと考えられている。その中でも、神経細胞に豊富なc系列と呼ばれる一群は、神経細胞の分化・増殖のみならず、アルツハイマー病への関与が示唆されるが、生物学的機能の詳細は未知と言ってよい。本研究では、c系列ガングリオシドの化学合成、さらには機能理解のための観察用・解析用プローブの開発を行う。これら合成分子を用いて脂質ラフトとの関係性を明らかにし、c系列ガングリオシドの機能の分子基盤を解明する。

研究成果の概要

本研究では、神経組織に豊富に存在するガングリオシドと呼ばれる糖脂質が形成する膜分子の集合体(脂質ラフト)に注目した。ガングリオシドの観察や相互作用分子を特定することが可能なガングリオシドプローブを化学合成で開発することにより、脂質ラフトの形成機構や機能を明らかにするために重要なガングリオシドの相互作用を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経疾患と深く関与する重要な生体分子でありながら入手が困難であった糖脂質を簡便に化学合成する方法を本研究で開発した。さらに、これを発展させることであらゆる生命現象を担う細胞膜ドメインと呼ばれる構造体の詳細な解析を可能にした。本研究の成果は、神経疾患の治療・創薬研究へ発展することが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Efficient diversification of GM3 gangliosides via late-stage sialylation and dynamic glycan structural studies with 19F solid-state NMR2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Maina、Shirasaki Junya、Komura Naoko、Sasaki Katsuaki、Tanaka Hide-Nori、Imamura Akihiro、Ishida Hideharu、Hanashima Shinya、Murata Michio、Ando Hiromune
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 号: 15 ページ: 2902-2913

    • DOI

      10.1039/d0ob00437e

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Fluorescent Ganglioside GD3 and GQ1b Analogs for Elucidation of Raft-Associated Interactions2020

    • 著者名/発表者名
      M. Konishi, N. Komura, Y. Hirose, Y. Suganuma, H. N. Tanaka, A. Imamura, H. Ishida, K. G. N. Suzuki*, H. Ando*
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 号: 24 ページ: 15998-16013

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c01493

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirect synthetic route to α-L-fucosides via highly stereoselective construction of α-L-galactosides followed by C6-deoxygenation2020

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Tomida、Takuya Matsuhashi、Hide-Nori Tanaka、Naoko Komura、Hiromune Ando、Akihiro Imamura、Hideharu Ishida
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 号: 26 ページ: 5017-5033

    • DOI

      10.1039/d0ob01128b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Control of Lipid Bilayer Phases of Cell-Sized Liposomes by Surface-Engineered Plasmonic Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nobeyama、Kazuki Shigyou、Hirotaka Nakatsuji、Hiroshi Sugiyama、Naoko Komura、Hiromune Ando、Tsutomu Hamada、Tatsuya Murakami
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 26 ページ: 7741-7746

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c00049

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constrained sialic acid donors enable selective synthesis of α-glycosides2019

    • 著者名/発表者名
      Komura Naoko、Kato Keiichi、Udagawa Taro、Asano Sachi、Tanaka Hide-Nori、Imamura Akihiro、Ishida Hideharu、Kiso Makoto、Ando Hiromune
    • 雑誌名

      Science

      巻: 364 号: 6441 ページ: 677-680

    • DOI

      10.1126/science.aaw4866

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defining raft domains in the plasma membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Kusumi、Takahiro K. Fujiwara、Taka A. Tsunoyama、Rinshi S. Kasai、An‐An Liu、Koichiro M. Hirosawa、Masanao Kinoshita、Nobuaki Matsumori、Naoko Komura、Hiromune Ando、Kenichi G. N. Suzuki
    • 雑誌名

      Traffic

      巻: 21 号: 1 ページ: 106-137

    • DOI

      10.1111/tra.12718

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] シアル酸の立体選択的グリコシド化法2019

    • 著者名/発表者名
      河村 奈緒子、安藤 弘宗
    • 雑誌名

      ファインケミカル

      巻: 48 ページ: 5-12

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of ganglioside analogs containing fluorescently labeled GalNAc for single-molecule imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Machi Koikeda、Naoko Komura、Hide-Nori Tanaka、Akihiro Imamura、Hideharu Ishida、Makoto Kiso、Hiromune Ando
    • 雑誌名

      Journal of Carbohydrate Chemistry

      巻: 38 号: 7-8 ページ: 509-527

    • DOI

      10.1080/07328303.2019.1609019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シアル酸含有糖鎖の合成研究および細胞膜ドメイン解析のための糖脂質プローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      河村奈緒子
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第188回例会 2020年度農芸化学若手女性研究者賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シアル酸含有糖鎖の合成研究および細胞膜ドメイン解析のための糖脂質プローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      河村奈緒子
    • 学会等名
      2020年度農芸化学若手女性研究者賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stereoselective synthesis of α(2,8)-linked oligo-sialic acids using bicyclic sialic acids2019

    • 著者名/発表者名
      N. Komura, H.-N. Tanaka, A. Imamura, H. Ishida, H. Ando
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fully stereoselective α-glycosidation using macrobicyclic sialic acid donors2019

    • 著者名/発表者名
      N. Komura, K. Kato, T. Udagawa, S. Asano, H. -N. Tanaka, A. Imamura, H. Ishida, M. Kiso, H. Ando
    • 学会等名
      2nd Australasian Glycoscience Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Completely stereoselective α-glycosidation using macrobicyclic sialic acid donors2019

    • 著者名/発表者名
      N. Komura
    • 学会等名
      The 11th Asian Communication for Glycobiology and Glycotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二環性シアル酸を用いたαグリコシド化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      河村 奈緒子、加藤 慶一、宇田川 太郎、浅野 早知、田中 秀則、今村 彰宏、石田 秀治、木曽 真、安藤 弘宗
    • 学会等名
      第39回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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