| 研究課題/領域番号 |
15K01823
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
田村 純一 鳥取大学, 地域学部, 教授 (30221401)
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| 研究期間 (年度) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| キーワード | ジストログリカン / 筋ジストロフィー / バイパス糖鎖 / 糖鎖合成 |
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| 研究実績の概要 |
有効な治療方法が見つかっていない難病「筋ジストロフィー」の一種である「糖鎖異常型筋ジストロフィー」は、基底膜上のラミニンと細胞膜上のαジストログリカンを連結する特徴的な糖鎖（ポストリン酸糖鎖）が正常に生合成されないことに起因する。ポストリン酸糖鎖を含む糖鎖コンジュゲートを別途再構築して投与することでバイパス型治療が期待できるが、ポストリン酸糖鎖の分子構造は十分に明らかになっていない。本研究は糖鎖異常型筋ジストロフィー治療を目的として、（1）ラミニンと親和性をもつポストリン酸糖鎖の微細構造を化学合成により明らかにし、（2）ラミニンと効果的に結合できるバイパス糖鎖を合成する。糖鎖末端にαジストログリカンと親和性の高い置換基を装着させることで、従来にない糖鎖医薬の開発を目指す。
本申請は年度途中での追加採択になったため、初年度は学生やポスドクを本研究課題に配置することができず、実施期間も短く、目立った実績を挙げることができなかった。2016年度は卒論生1名を配置して実施を急いだ。最近、ポストリン酸糖鎖はキシロースとグルクロン酸がからなる二糖（-4Xylα1-3GlcAβ1-）繰返し構造であると提唱された。このうちαキシロシドの立体選択的合成が最も困難な箇所であるため、上述の二糖を繰返し単位として初めに合成し、βグルクロニドで二糖単位間の縮合を行うこととした。
繰返し二糖単位構成糖であるキシロース部分とグルクロン酸部分をそれぞれ適切な保護基を装着した前駆体として合成した。これらの立体選択的縮合を種々検討した結果、α１－３結合した二糖の合成に成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本申請は年度途中での追加採択になったため、初年度は学生やポスドクを本研究課題に配置することができず、実施期間も短く、目立った実績を挙げることができなかった。2016年度は卒論生1名を配置して実施を急いだ。二糖ユニットの合成に成功するなど、徐々に遅れを取り戻しているが、当初予定よりもまだ遅れていると言わざるを得ない。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の目的は、「ポストリン酸糖鎖の化学的再構築を行い、バイパス化合物としての機能を検証する」ことにある。この目的を達成するため、キシロースとグルクロン酸からなる二糖ユニット（α－キシロシル－β－グルクロン酸）が繰返し結合した構造をもつポストリン酸糖鎖を原型とするバイパス糖鎖の化学的構築を行う。平成28年度に二糖ユニットの骨格形成経路を確立したので、平成29年度は、20糖（10回繰り返し）までの合成を目標として、それらの逐次的な縮合によりオリゴマー化を進める。途中の短鎖類縁体もライブラリーとして保存し、鎖長の違いによる結合能の違いの検証に使用する。また、ELISAを利用して糖鎖とラミニンとの結合活性を確認するため、オリゴ糖の還元末端にビオチンを結合させる。あわせて二糖ユニットの量的確保を行う。
ジストログリカンのリガンドであるラミニンは、糖鎖との結合部位をタンデム型に配置している。ラミニンは結合する糖鎖（長鎖）の一部とスキップしながら結合していると考えられるので、短いオリゴ糖で構成される（a）直線型（二糖ユニットの両端をそれぞれ脱保護と酸化し、NH2とCOOHに誘導）と（b）星型クラスター（四糖にリンカーを結合し、その末端を束ねる）分子の合成を検討する。いずれのクラスター分子も還元末端側でジストログリカン親和性分子と結合させる。
合成糖鎖ができ次第、連携研究者とともに、糖鎖修飾細胞に対してラミニンの集積を評価し、次いで、糖鎖還元末端にジストログリカンと親和性のある抗体や特異的ペプチドを結合させ、同様の検討を行う。十分な効果が得られれば、連携研究者等と協力して、ラミニンとの結合評価を行うほか、疾患マウスに対して投与して病態改善効果を検証する。糖鎖医薬として実証されれば、ポスト遺伝子治療として医学薬学的に大きな波及効果が期待できる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
採択が半年遅れたため、研究開始が遅れた。そのため使用額が当初計画よりも少なくなっている。研究後半にアッセイ等での出費や国際学会等への派遣が予定されているので、予算を残してある。一年遅れと考えると使途状況は順調と言える。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究後半にアッセイ等での出費や国際学会等での発表による出張旅費が予定されている。研究は比較的順調に進んでいるため、最終年度までに全額使用する計画である。
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