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2021 年度 実績報告書

D-マンノ-ス骨格を持つ糖鎖による免疫・炎症反応制御とその分子基盤の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H02902
研究機関東北大学

研究代表者

戸田 雅子  東北大学, 農学研究科, 教授 (10828429)

研究分担者 佐分利 亘  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (00598089)
比能 洋  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (70333333)
新谷 尚弘  東北大学, 農学研究科, 教授 (70374973)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード樹状細胞 / マンノース
研究実績の概要

本研究はマンノ-ス骨格を持つ分子の免疫機能性とその作用メカニズムの解明を目的とする。本年度は、α型マンノオリゴ糖とα型マンナンの樹状細胞に対する機能性について、マウス骨髄由来樹状細胞(BMDC)を用いて解析した。α型マンノオリゴ糖は半重合型合成法により調製したが、保護基であるベンジル基が付加したα-Man-(1→6)-Man5(α型マンノヘキソース)が、リポポリ多糖(LPS)やβ-Man-(1→4)-Man(β型マンノビオース)によるBMDC賦活化を阻害する一方、ベンジル基を脱保護したα型マンノヘキソースでは阻害作用が減少した。β型マンノビオースはトル様受容体(TLR)4の共受容体MD-2の疎水ポケットに結合することが示唆されていることから、ベンジル基を持つα型マンノヘキソースはこの疎水ポケットに結合しアンタゴニストとして作用すると考えられた。α型マンナンについてはLPSやβ型マンノビオースと共にBMDCを刺激した場合、抗炎症性サイトカインIL-10産生を増強した。サイトカイン産生は細胞内シグナル伝達系と共に、細胞代謝の変化によっても影響を受ける。そこで、α型マンナンによるIL-10産生増強の機序を解析するため、BMDCの代謝物レベルの変化をGC-MS/MSにより測定した。α型マンナンで刺激したBMDCでは乳酸レベルが顕著に増加していた。乳酸はIL-10産生に関与することが知られており、乳酸脱水素酵素を阻害したところ、α型マンナンによるIL-10産生は抑制された。この他にも、α型マンナン処理したBMDCでは、炎症性代謝物コハク酸やプロリン代謝経路の抑制が検出された。以上より、α型マンナンによる代謝リプログラミングがIL-10産生などの抗炎症特性の誘導に関与していることが示唆された。本研究で得られた結果は、樹状細胞を介した免疫制御のストラテジー確立に貢献するものである。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] β-(1→4)-Mannobiose Acts as an Immunostimulatory Molecule in Murine Dendritic Cells by Binding the TLR4/MD-2 Complex2021

    • 著者名/発表者名
      Ting-Yu Cheng, Yen-Ju Lin, Wataru Saburi, Stefan Vieths, Stephan Scheurer, Stefan Schuelke, Masako Toda
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 ページ: 1774

    • DOI

      10.3390/cells10071774

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] β1-4マンノビオースによるI型インターフェロン誘導効果解析2021

    • 著者名/発表者名
      鄭廷宇、Yen-Ju Lin、佐分利亘、Stefan Schuelke、戸田雅子
    • 学会等名
      日本栄養・食糧学会第75回大会(オンライン大会)
  • [学会発表] Immunological Function of Phytonutrients2021

    • 著者名/発表者名
      Masako Toda
    • 学会等名
      10th International Phytonutrient Symposium 2021, online, Thailand
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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