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合成糖鎖と糖鎖再構築モデルによる糖鎖機能の解析と免疫制御

研究課題

研究課題/領域番号 20H00404
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
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 樺山 一哉  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (00399974)
真鍋 良幸  大阪大学, 理学研究科, 助教 (00632093)
下山 敦史  大阪大学, 理学研究科, 助教 (90625055)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2020年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワード糖鎖 / 免疫 / アジュバント / N-グリカン / ワクチン / 合成 / 再構成
研究開始時の研究の概要

本研究では、化学的手法と生物学的手法を統合した合成生物学手法により、新たな糖鎖認識分子を明らかにし、炎症や免疫応答における糖鎖の新機能を解明する。次に、以上の基礎研究の成果を、免疫アジュバントの開発、免疫アジュバントと抗原の複合体からなるがんワクチンの開発、炎症性疾患の制御分子としての糖鎖生合成阻害剤の開発、新規ながん免疫療法の開発などの応用展開に結びつける。さらにα線核医学治療などの放射線療法と併用することにより、炎症性腸疾患や膵臓がんなどの難治性疾患の治療法を開発することを目的とする。

研究実績の概要

糖鎖は自然免疫と獲得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。申請者は、細菌由来自然免疫刺激糖鎖の構造と合成研究を行い、合成糖鎖を用いて糖鎖による免疫活性化と炎症惹起機構を明らかにしてきた。また生体由来の糖鎖を利用した新たな免疫調節法の開発を目指し、コアフコース等のN-グリカンの糖鎖修飾に焦点をあて、生体内からコアフコース認識レクチンを初めて見出す等の成果を上げた。本研究では、化学的手法と生物学的手法を統合した合成生物学手法により、新たな糖鎖認識分子を明らかにし、炎症や免疫応答における糖鎖の新機能を解明する。次に、以上の基礎研究の成果を、免疫アジュバントの開発、免疫アジュバントと抗原の複合体からなるがんワクチンの開発、炎症性疾患の制御分子としての糖鎖生合成阻害剤の開発、新規ながん免疫療法の開発などの応用展開に結びつける。さらにα線核医学治療などの放射線療法と併用することにより、炎症性腸疾患や膵臓がんなどの難治性疾患の治療法を開発することを目的とする。
N-グリカンの分子レベルでの機能解析のために、免疫と深く関連するコアフコース、シアル酸を含有する複数のN-グリカンを合成した。これにより、N-グリカン合成の基盤を築いた。また、コアフコースの機能制御のために、その生合成酵素であるFUT8の阻害剤を創製した。開発したFUT8阻害剤は10 μM程度のIC50を保持していた。さらにその阻害剤がFUT8に対して共有結合を形成することで、その活性を阻害していることを明らかにした。一方、共生菌由来の免疫刺激物質であるLipid Aの機能解析を進め、この化合物がアジュバントとして極めて優れた性質を持つことを確認した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件)

  • [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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2021-12-27  

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