| 研究課題/領域番号 |
18K05559
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
前田 恵 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20434988)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 糖鎖ポリマー / N-グリカン / 植物抗原性糖鎖 / ルイスa抗原 / サトイモ / 花粉症 / 食物アレルギー / ピーナッツアレルゲン |
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| 研究実績の概要 |
植物抗原性糖鎖の骨格構造であるMan3Fuc1Xyl1GlcNAc2（M3FX）はスギ花粉症患者のTh2免疫応答を有意に抑制することが明らかになっているが，その抑制メカニズムは未だ解明されていない。また，スギやヒノキ花粉アレルゲンに特徴的に発現しているM3FXの非還元末端がルイスa抗原で修飾された糖鎖のTh2免疫応答における活性については明らかにされていない。そこで昨年度は，オオカナダモの糖タンパク質からルイスa抗原含有糖鎖を多量精製し，多価に結合させた糖鎖ポリマーを作成し，ヒト単球細胞株THP-1細胞から誘導した樹状細胞様細胞株について抗原提示やmaturationへの糖鎖ポリマーによる影響を解析してきた。しかしながら，オオカナダモはエンドトキシン混入の可能性があり，これまではルイスa抗原含有糖鎖の多量調製源としてオオカナダモを用いていたが，免疫活性解析に適さない恐れがあった。そこで本研究では貯蔵タンパク質を多く含み，ヒトが食用としているイモ類に着目し，4種類のイモを用いて貯蔵タンパク質の糖鎖構造解析を行った。まず，サトイモ（親芋および子芋），サツマイモ，ナガイモの貯蔵タンパク質から，ペプシン消化，陽イオン交換，ゲルろ過により糖ペプチドを調製した。ヒドラジン分解，ピリジルアミノ化（PA化），RP-/SF-HPLCによりPA糖鎖を精製した後，エンドおよびエキソグリコシダーゼを用いた逐次酵素消化法，MS, MS/MSにより糖鎖構造解析を行った。その結果，全てのイモ類貯蔵タンパク質糖鎖の主要構造は植物抗原性糖鎖であった。また，サトイモ貯蔵タンパク質にはルイスa抗原含有糖鎖がオオカナダモ由来糖タンパク質と同程度（約0.4 nmol/g）結合していた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
イモ類由来糖タンパク質糖鎖の構造解析を行った結果，サトイモ（親芋および子芋），サツマイモ，ナガイモ由来糖タンパク質には主に植物抗原性糖鎖が発現していた。主要糖鎖構造は，サトイモ由来糖タンパク質糖鎖がM2FX（親芋25%, 子芋26%）, サツマイモ由来糖タンパク質糖鎖がM3FX（59%）, ナガイモ由来糖タンパク質糖鎖がGN2M3FX（38%）であった。また，サトイモ由来糖タンパク質糖鎖にはルイスa抗原含有植物抗原性糖鎖が存在しており，重量当たりの収量は約0.4 nmol/gで，オオカナダモ由来糖タンパク質糖鎖と同程度であった。サトイモはオオカナダモと異なり，エンドトキシンなどの混入の恐れがないため，免疫活性解析に用いるためのルイスa抗原含有植物抗原性糖鎖のより良い供給源となることが明らかになった。またグリコアレルゲンであるピーナッツアレルゲン（Ara h1）の精製中に，すでに報告さている61 kDaのサブユニットに加えて，N末端が更にトリミングされた新しいサブユニット（54 kDa）が精製された。これらについて，ピーナッツアレルギー患者の血清IgEとの結合をWBで確認中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，サトイモ由来ルイスa抗原含有植物抗原性糖鎖の多量調製とルイスa抗原含有植物抗原性糖鎖ポリマーの合成，人工糖鎖ポリマーを用いたTh2免疫活性解析を行いたいと考えている。in vitroの実験に必要なスギ・ヒノキ花粉アレルゲンの精製も行う予定。ピーナッツアレルゲンAra h1は，2種サブユニットについて，WBによる患者血清IgEとの結合性を解析する。またピーナッツアレルゲンAra h1はM4Xなどのα1,3フコース非含有型糖鎖を結合しているため，短鎖糖ペプチドとして多量精製し，糖鎖ポリマーを合成後，β1,2キシロースに特異的な抗体作成を試みる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
学生アルバイトの依頼計画に変更が生じたため。
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