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細菌由来複合糖質ならびに動物由来糖鎖の合成と構造・生物機能研究

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0145
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

深瀬 浩一  大阪大学, 理学研究科, 教授 (80192722)

研究分担者 真鍋 良幸  大阪大学, 理学研究科, 助教 (00632093)
角永 悠一郎  大阪大学, 放射線科学基盤機構, 特任助教(常勤) (30836903)
下山 敦史  大阪大学, 理学研究科, 助教 (90625055)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード糖鎖 / 免疫 / ワクチン / 複合化 / 糖鎖合成 / 合成 / レクチン
研究開始時の研究の概要

自己と非自己の認識は生体防御の根幹をなすものであり、脊椎動物においては獲得免疫と自然免疫からなる精緻な機構が自己と非自己の認識を担っている。糖鎖は細胞表層を覆っており、様々な認識に関与するため、獲得免疫と自然免疫の両方において自己と非自己の認識の鍵物質として機能している。そこで本研究では、糖鎖を利用した免疫制御法の開発を目指し、免疫制御機能を有する糖鎖の合成研究と自然免疫受容体や糖鎖認識タンパク質と糖鎖との相互作用解析研究を行う。特に、i)細菌由来糖鎖(複合糖質)の構造、合成、ならびに機能研究、ii)アスパラギン結合型糖タンパク質糖鎖(N-グリカン)の合成と機能解析研究、を実施する。

研究実績の概要

申請者は、リポ多糖やペプチドグリカンなどの細菌由来複合糖質やN-グリカンなどの糖タンパク質糖鎖について、化学合成と自然免疫系における機能研究を世界的な共同研究として展開してきた。一方、Molinaro教授は、主にNMRを用いた細菌由来多糖の構造解析研究や構造生物学研究においては世界的な権威である。本研究では、これらを統合して、細胞内共生菌Alcaligenes faecalis由来リポ多糖の構造解析と合成研究を実施し、さらには自然免疫受容体TLR4/MD-2との相互作用解析研究を行う。また、合成したN-グリカンを用い、自然免疫受容体Dectin-1や免疫抑制性受容体シグレックとの相互作用解析を実施する。本研究は、両グループが共同することで初めて可能となるもので、糖鎖の機能研究を大きく飛躍させ、糖鎖や複合糖質を利用した新たな免疫制御法開発の基盤を築くものである。
共生菌は宿主と相利共生関係にあり、宿主にとっても好ましい形で免疫系を調節すると考え、細胞内共生菌Alcaligenes属由来のLPSが毒性を示さない一方で、免疫系を効率的に活性化して抗体産生を増強するなど、ワクチンアジュバントとして極めて有望であることを見出し、これを合成し、その詳細な機能解析を進めた。
一方、我々は、脾臓の樹状細胞に高発現しているDectin-1がコアフコースと相互作用し、動態を制御すると仮定した。さまざまな手法を用いて、Dectin-1がIgG上のコアフコースを認識していることを見出した。Dectin-1がコアフコース含有N-グリカンを認識することを見出したのは極めてインパクトの大きい結果である。さらにシアル酸とシグレックの相互作用解析を進めた。
これらの成果はMolinaro教授との密な共同研究の成果として得られたものである。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 6件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] ナポリフェデリコ2世大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] フェデリコ2世・ナポリ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Total Syntheses of C60- and C100-Dolichols2020

    • 著者名/発表者名
      Hirao Kohtaro、Ono Risako、Manabe Yoshiyuki、Masui Seiji、Atomi Haruyuki、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 号: 17 ページ: 11549-11559

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c01327

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unveiling Molecular Recognition of Sialoglycans by Human Siglec-102020

    • 著者名/発表者名
      Forgione Rosa Ester、Di Carluccio Cristina、Guzman-Caldentey Juan、Gaglione Rosa、Battista Filomena、Chiodo Fabrizio、Manabe Yoshiyuki、Arciello Angela、Del Vecchio Pompea、Fukase Koichi、Molinaro Antonio、Martin-Santamaria Sonsoles、Crocker Paul R.、Marchetti Roberta、Silipo Alba
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 6 ページ: 101231-101231

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101231

    • 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] Middle Molecular and Conjugation Strategies for Development of Bioactive Middle Molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Manabe Yoshiyuki、Shimoyama Atushi、Kabayama Kazuya、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 78 号: 5 ページ: 527-537

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.527

    • NAID

      130007841845

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunological Evaluation of Co‐Assembling a Lipidated Peptide Antigen and Lipophilic Adjuvants: Self‐Adjuvanting Anti‐Breast‐Cancer Vaccine Candidates2020

    • 著者名/発表者名
      Aiga Taku、Manabe Yoshiyuki、Ito Keita、Chang Tsung‐Che、Kabayama Kazuya、Ohshima Shino、Kametani Yoshie、Miura Ayane、Furukawa Hiroto、Inaba Hiroshi、Matsuura Kazunori、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 40 ページ: 17705-17711

    • DOI

      10.1002/anie.202007999

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lymphoid Tissue Resident Alcaligenes Establish an Intracellular Symbiotic Environment by Creating a Unique Energy Shift in Dendritic Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hosomi Koji、Shibata Naoko、Shimoyama Atsushi、Uto Tomoya、Nagatake Takahiro、Tojima Yoko、Nishino Tomomi、Takeyama Haruko、Fukase Koichi、Kiyono Hiroshi、Kunisawa Jun
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 561005-561005

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.561005

    • 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] Chemically Synthesized Alcaligenes Lipid A Shows a Potent and Safe Nasal Vaccine Adjuvant Activity for the Induction of Streptococcus pneumoniae-Specific IgA and Th17 Mediated Protective Immunity2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshii Ken、Hosomi Koji、Shimoyama Atsushi、Wang Yunru、Yamaura Haruki、Nagatake Takahiro、Suzuki Hidehiko、Lan Huangwenxian、Kiyono Hiroshi、Fukase Koichi、Kunisawa Jun
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 8 号: 8 ページ: 1102-1102

    • DOI

      10.3390/microorganisms8081102

    • 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
  • [雑誌論文] Adjuvant Activity of Synthetic Lipid A of Alcaligenes, a Gut-Associated Lymphoid Tissue-Resident Commensal Bacterium, to Augment Antigen-Specific IgG and Th17 Responses in Systemic Vaccine2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Yunru、Hosomi Koji、Shimoyama Atsushi、Yoshii Ken、Yamaura Haruki、Nagatake Takahiro、Nishino Tomomi、Kiyono Hiroshi、Fukase Koichi、Kunisawa Jun
    • 雑誌名

      Vaccines

      巻: 8 号: 3 ページ: 395-395

    • DOI

      10.3390/vaccines8030395

    • 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
  • [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] Chemically Synthesized TLR4 Ligands, Their Immunological Functions, and Potential as Vaccine Adjuvant2020

    • 著者名/発表者名
      Shimoyama Atsushi、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Progress in Inflammation Research

      巻: 87 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1007/978-3-030-56319-6_1

    • ISBN
      9783030563189, 9783030563196
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of Antigenic Trisaccharides Containing N-Acetylglucosamine: Protection of NHAc as NAc22020

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui Masato、Sianturi Julinton、Masui Seiji、Tokunaga Kento、Manabe Yoshiyuki、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2020 号: 12 ページ: 1802-1810

    • DOI

      10.1002/ejoc.201901809

    • 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
  • [雑誌論文] Structural basis for Glycan-receptor binding by mumps virus hemagglutinin-neuraminidase2020

    • 著者名/発表者名
      Forgione Rosa Ester、Di Carluccio Cristina、Kubota Marie、Manabe Yoshiyuki、Fukase Koichi、Molinaro Antonio、Hashiguchi Takao、Marchetti Roberta、Silipo Alba
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1589-1589

    • DOI

      10.1038/s41598-020-58559-6

    • 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] The Core Fucose on an IgG Antibody is an Endogenous Ligand of Dectin‐12019

    • 著者名/発表者名
      Manabe Y., Marchetti R., Takakura Y., Nagasaki M., Nihei W., Takebe T., Tanaka K., Kabayama K., Chiodo F., Hanashima S., Kamada Y., Miyoshi E., Dulal HP., Yamaguchi Y., Adachi Y., Ohno N., Tanaka H., Silipo A., Fukase K., Molinaro A.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 51 ページ: 18697-18702

    • DOI

      10.1002/anie.201911875

    • 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] Syntheses and Functional Studies of Self‐Adjuvanting Anti‐HER2 Cancer Vaccines2019

    • 著者名/発表者名
      Feng Qi、Manabe Yoshiyuki、Kabayama Kazuya、Aiga Taku、Miyamoto Asuka、Ohshima Shino、Kametani Yoshie、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Chemistry, An Asian Journal

      巻: 14 号: 23 ページ: 4268-4273

    • DOI

      10.1002/asia.201901002

    • 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
  • [雑誌論文] Synthesis of Cage-Shaped Aluminum Aryloxides: Efficient Lewis Acid Catalyst for Stereoselective Glycosylation Driven by Flexible Shift of Four- to Five-Coordination2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Daiki、Kadonaga Yuichiro、Manabe Yoshiyuki、Fukase Koichi、Sasaya Shota、Maruyama Hikaru、Nishimura Sota、Yanagihara Mayu、Konishi Akihito、Yasuda Makoto
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 44 ページ: 17466-17471

    • DOI

      10.1021/jacs.9b08875

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterisation of the Dynamic Interactions between Complex N‐Glycans and Human CD222019

    • 著者名/発表者名
      Di Carluccio Cristina、Crisman Enrique、Manabe Yoshiyuki、Forgione Rosa Ester、Lacetera Alessandra、Amato Jussara、Pagano Bruno、Randazzo Antonio、Zampella Angela、Lanzetta Rosa、Fukase Koichi、Molinaro Antonio、Crocker Paul R.、Mart?n‐Santamar?a Sonsoles、Marchetti Roberta、Silipo Alba
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 21 号: 1-2 ページ: 129-140

    • DOI

      10.1002/cbic.201900295

    • 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
  • [学会発表] Synthetic Study of Antibody-Recruiting Molecule toward Influenza for Novel Immunotherapy2020

    • 著者名/発表者名
      Kindi Farabi, Julinton Sianturi, Yoshiyuki Manabe, Koichi Fukase
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多分枝N-結合型糖鎖の網羅的合成を目指した多様性指向型合成ルートの開拓2020

    • 著者名/発表者名
      白川明日香、真鍋良幸、出村健太、増井誠二、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermococcus kodakarensisのN-グリカンの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      平尾宏太郎、真鍋良幸、小野莉紗子、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 合成糖鎖提示システムを利用した細胞膜における糖鎖の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      三浦彩音、三宅秀斗、樺山一哉、真鍋良幸、白川明日香、初村洋紀、山地俊之、鈴木健一、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 共生菌Alcaligenes faecalis由来リピドA類縁体の合成およびその機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      山浦遼生、下山敦史、溝手啓介、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シアル酸含有N-グリカンの多様性志向型合成2020

    • 著者名/発表者名
      出村健太、真鍋良幸、白川明日香、増井誠二、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Glycosylations under Microflow Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Manabe, Seiji Masui, Julinton Sianturi, Takahide Fukuyama, Ilhyong Ryu, Koichi Fukase
    • 学会等名
      18th Asian Chemical Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and immunological function of Campylobacter jejuni lipid As2019

    • 著者名/発表者名
      A. Shimoyama, S. Nakagawa, Y. Matsuura, K. Fukase
    • 学会等名
      International Joint Symposiums on Synthetic Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Linkable Lipid A Derivatives toward Conjugates with Tumor Antigens2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamanaka, Atsushi Shimoyama, Koichi Fukase
    • 学会等名
      International Joint Symposiums on Synthetic Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity-oriented synthesis of multi-antennary N-glycans2019

    • 著者名/発表者名
      Asuka Shirakawa, Yoshiyuki Manabe, Kenta Demura, Seiji Masui, Koichi Fukase
    • 学会等名
      International Joint Symposiums on Synthetic Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2021-12-27  

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