糖鎖を活用したインフルエンザウイルスブロッカーの機能設計

• 研究課題/領域番号: 22780101
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 尾形 慎 静岡大学, 創造科学技術大学院, 特任助教 (10532666)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010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: 分子認識 / 糖鎖 / インフルエンザウイルス / ナノバイオ / 糖鎖クラスター効果 / 生体適合材料 / 感染症 / 酵素化学合成 / Glycotechnology / Influenza virus / Glycomimetics / Molecular design / Glycomaterial / Chemoenzymatic synthesis / Glycoconjugate / Multivalency effect

研究概要

インフルエンザウイルスの感染および接着に関与する特定のシアロ糖鎖構造を合成可能な糖転移酵素発現技術を、カイコ幼虫を利用したバクミドシステムにより達成した。これにより、トリ型およびヒト型インフルエンザウイルスヘマグルチニンが感染の際に認識する構造複雑な糖鎖構造の実践的かつ定量的な合成が可能となった。さらに、これら糖鎖を種々の骨格基盤(天然ポリペプチド・多糖ポリマー・金属キレート分子など‥)に導入することで糖鎖クラスター効果に基づくインフルエンザウイルスブロッカーを構築した。これら各種インフルエンザウイルスブロッカーを用いたインフルエンザウイルス感染阻害試験および赤血球凝集阻害試験の結果より、トリ型およびヒト型インフルエンザウイルスの糖鎖認識特異性は末端シアル酸残基の結合様式において異なるだけでなく、内部糖鎖構造もその活性に大きく関与していることを示した。さらには、インフルエンザウイルスを標的とした糖鎖クラスター材料の創製および設計における骨格基盤やクラスター数・スペーサー構造などの重要性も実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Design and synthesis of high-avidity tetravalent glycoclusters as probes for Sambucus sieboldiana agglutinin and characterization of their binding properties. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Yano, M., Umemura, S., Murata, T., Park, E. Y., Kobayashi, Y., Asai, T., Oku, N., Nakamura, N., Matsuo, I., Usui, T.
  • 雑誌名: Bioconjugate Chem. 巻: 23 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Park, E. Y. Improvement of the transcriptional strength of baculovirus very late polyhedrin promoter by repeating its untranslated leader sequences and coexpression with the primary Tran activator. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato, T., Manohar, S. L., Kanamasa, S., Ogata, M.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 113 ページ: 694-696
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and synthesis of high-avidity tetravalent glycoclusters as probes for Sambucus sieboldiana agglutinin and characterization of their binding properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Yano, M., Umemura, S., Murata, T., Park, E.Y., Kobayashi, Y., Asai, T., Oku, N., Nakamura, N., Matsuo, I., Usui, T.
  • 雑誌名: Bioconjugate Chem. 巻: 23 号: 1 ページ: 97-105
  • DOI: 10.1021/bc200440e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the transcriptional strength of baculovirus very late polyhedrin promoter by repeating its untranslated leader sequences and co-expression with the primary transactivator (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Kato, Suganthi Lavender Manohar, Shin Kanamasa, Makoto Ogata, and Enoch Y.Park
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 113巻 号: 6 ページ: 694-696
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2012.01.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free detection of oligosaccharide-lectin interaction using plasmonic optical device for glycomics application. (2011)
  • 著者名/発表者名: Endo, T., Matsuda, S., Obara, T., Chuma, Y., Ogata, M., Yanagida, Y., Hatsuzawa, T., Usui, T.
  • 雑誌名: Sensor. Mater. 巻: 23 ページ: 135-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free detection of ollgosaccharide-lectin interaction using plasmonic optical device for glycomics application (2011)
  • 著者名/発表者名: Endo, T., Matsuda, S., Obara, T, Chuma, Y., Ogata, M., Yanagida, Y., Hatsuzawa,T., Usui, T.
  • 雑誌名: Sensor.Mater. 巻: 23 ページ: 135-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lacto sylamidine-based affinity purification for cellulolytic enzymes EG I and CBH I form Hypocrea jecorina and their properties. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Kameshima, Y., Hattori, T., Michishita, K., Suzuki, T., Kawagishi, H., Totani, K., Hiratake, J., Usui, T.
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 巻: 345 ページ: 2623-2629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular design of fluorescent labeled glycosides as acceptor substrates for sialyl transferases. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Obara, T., Chuma, Y., Murata, T., Park, E. Y., Usui, T.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 74 ページ: 2287-2292
  • NAID: 10027561679
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular design of N-linked tetravalent glycosides bearing N-acetylglucosamine, N, N'-diacetylchitobiose and N-acetyl lactosamine : Analysis of cross-linking activities with WGA and ECA lectins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaka, R., Ogata, M., Misawa, Y., Yano, M., Hashimoto, C., Murata, T., Kawagishi, H., Usui, T.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 18 ページ: 621-629
  • NAID: 120001905750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactosylamidine-based affinity purification for cellulolytic enzymes EG I and CBH I form Hypocrea jecorina and their properties. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Kameshima, Y., Hattori, T., Michishita, K., Suzuki, T., Kawagishi, H., Totani, K., Hiratake, J., Usui, T.
  • 雑誌名: Carbohydr.Res. 巻: 345 ページ: 2623-2629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular design of fluorescent labeled glycosides as acceptor substrates for sialyltransferases. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Obara, T., Chuma, Y., Murata, T., Park, E.Y., Usui, T.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 巻: 74 ページ: 2287-2292
  • NAID: 10027561679
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemoenzymatic synthesis of glycan-arranged polymeric inhibitors against influenza virus infection. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Murata, T., Park, E.Y., Usui, T
  • 雑誌名: J.Appl.Glycosci. 巻: 57 ページ: 137-144
  • NAID: 10027617072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular design of N-linked tetravalent glycosides bearing N-acetylglucosamine, N,N'-diacetylchitobiose and N-acetyllactosamine : Analysis of cross-linking activities with WGA and ECA lectins. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaka, R., Ogata, M., Misawa, Y., Yano, M., Hashimoto, C., Murata, T., Kawagishi, H., Usui, T.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 巻: 18 ページ: 621-629
  • NAID: 120001905750
  • 査読あり
• [学会発表] フコシル三糖及び五糖含有新規4価配位体の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森大地,尾形慎,朴龍洙,碓氷泰市
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] シアロ型多価糖鎖配位体とニホンニワトコレクチンとの凝集メカニズムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅村征一郎,尾形慎,村田健臣,朴龍洙,中村直樹,松尾一郎,碓氷泰市
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] シアリルオリゴ糖鎖含有デキストリンナノ粒子の合成およびインフルエンザウイルスとの結合能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉山尚弘,梅村征一郎,尾形慎,渡邊浩史,柳瀬美千代,鷹羽武史,碓氷泰市
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] レクチン結合親和力に基づくアシアロ型多価配糖体の分子設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田見祐一,中馬康志,尾形慎,村田健臣,碓氷泰市
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Bm NPVバクミドシステムを用いたカイコでの哺乳類由来糖転移酵素の発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森大地,尾形慎,碓氷泰市,朴龍洙
  • 学会等名: 日本糖質学会
  • 発表場所: ハイブ長岡(新潟県)
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] BmNPVバクミドシステムを用いたカイコでの哺乳類由来糖転移酵素の発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森大地、尾形慎、碓氷泰市、朴龍洙
  • 学会等名: 日本糖質学会
  • 発表場所: ハイブ長岡(新潟県)
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] 二分岐二本鎖配糖体の設計に基づくECAレクチンとの結合親和性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田見祐一,杉山尚弘,中馬康志,尾形慎,碓氷泰市
  • 学会等名: 日本糖質学会
  • 発表場所: ハイブ長岡(新潟県)
  • 年月日: 2011-07-12
• [学会発表] レクチンとの架橋複合体形成能を有する四価シアロ型糖鎖配糖体の機能設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾形慎,矢野恵美,村田健臣,朴龍洙,中村直樹,松尾一郎,碓氷泰市
  • 学会等名: 日本糖質学会
  • 発表場所: ハイブ長岡(新潟県)
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] Lactosy lamidine-based affinity purification for cellulolytic enzymes EG I and CBH I and analysis of their condensation and transglycosylation reactions (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Kameshima, Y., Hattori, T., Totani, K., Nakamura, T., Koshino, H., Hiratake, J., Usui, T
  • 学会等名: Plant polysaccharide and applied glyco science workshop(PPAGW)
  • 発表場所: The Sasakawa Hall(東京都)
• [学会発表] Lactosylamidine-based affinity purification for cellulolytic enzymes EG I and CBH I and analysis of their condensation and transglycosylation reactions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Kameshima, Y., Hattori, T., Totani, K., Nakamura, T., Koshino, H., Hiratake, J., Usui, T.
  • 学会等名: Plant polysaccharide and applied glycoscience workshop (PPAGW)
  • 発表場所: The Sasakawa Hall(東京都)
• [図書] Biosensors-Emerging Materials and Applications, Molecular design of multivalent glycosides bearing GlcNAc,(GlcNAc)_2 and LacNAc : Analysis of cross-linkingactivities with WGA and ECA lectins (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Misawa, Y., Usui, T
  • 出版者: InTech
• [図書] Molecular design of multivalent glycosides bearing GlcNAc, (GlcNAc)_2 and LacNAc : Analysis of cross-linking activities with WGA and ECA lectins (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Misawa, Y., Usui, T.
  • 総ページ数: 18
  • 出版者: INTEC open access publisher Biosensors-Emerging Materials and Application ISBN978-953-307-328-6
• [図書] Molecular design of multivalent glycosides bearing GlcNAc, (GlcNAc)_2 and LacNAc : Analysis of cross-linking activities with WGA and ECA lectins. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Misawa, Y., Usui, T.
  • 総ページ数: 18
  • 出版者: INTEC open access publisher Biosensors for Health, Enviroment and Biosecurity/Book 1 ISBN 978-953-307-155-8
• [図書] 糖鎖を活用したインフルエンザウイルス感染阻害剤の酵素化学合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾形慎
  • 出版者: バイオサイエンスとインダストリー
• [図書] 糖鎖を活用したインフルエンザウイルス感染阻害剤の機能設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾形慎
  • 出版者: 化学工業
• [図書] Chemoenzymatic synthesis of glycan-arranged polymeric inhibitors against influenza virus infection (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Murata, T., Park, E. Y. Usui, T
  • 出版者: J. Appl. Glycosci
• [備考]
  • URL: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biochem/index.html
• [備考]
  • URL: http://wvvw.agr.shizuoka.ac.jp/c/biochem/index.html
• [産業財産権] ウイルス阻害剤 (2011)
  • 発明者名: 碓氷泰市,尾形慎,朴龍洙
  • 権利者名: 国立大学法人静岡大学
  • 出願年月日: 2011-02-25