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2019 年度 実施状況報告書

LPS内部コア糖鎖の収斂合成法の開発および殺菌性ヒト抗体の認識部位の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05845
研究機関鳥取大学

研究代表者

一柳 剛  鳥取大学, 農学部, 教授 (00302240)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードリポ多糖 / 糖脂質 / ヒト抗体 / Kdo / Heptose / LPS / 糖鎖合成 / ライブラリ
研究実績の概要

本研究では,グラム陰性菌が産生する複合糖脂質LPS/LOSの構造普遍領域糖鎖(コア糖鎖)の精密化学合成の手法を基盤に,KdoおよびL-グリセローD-マンノヘプトース(Hep)からなる糖鎖ライブラリを作成し,殺菌性抗体産生に必要な最小構造を解明しワクチン開発に向けた基礎構築を目指している。このうち①連続分岐構造を有するコアオリゴ糖鎖の化学合成法の確立,②コア糖鎖-磁気粒子コンジュゲートを使用したヒト抗体の選抜③選抜したヒト抗体の殺菌性の検証とエピトープの解析に焦点を当てて取り組むことにしている。このうち、本年度は①②についてに取り組み、以下のことを達成した。
①-a. 3,4-分岐構造を持つHep含有5糖糖鎖の合成を達成した。Hepの環水酸基の反応性を明らかにし、効率的合成経路を解明した。続いてKdoとの縮合により、連続分岐7糖合成に成功し、Neisseria属LOSのコア糖鎖合成を初めて達成した。
①-b. ナフチルメチル基を有するHepを新たに設計し、コア糖鎖合成に適応し、Haemophilus属、Enterobacter属、Pantoea属LPSの中性コア3糖合成に成功した。
②6種類の糖鎖からなる、コア糖鎖ー磁気糖鎖コンジュゲートを作成し、ヒトIgG, IgMからコア糖鎖認識抗体の選抜をした。選抜ヒトIgGは数種の天然LPSおよびサルモネラ属変異株(Re-LPS)を認識することを確認した。

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

計画時の3つの達成目標のうち、①の連続分岐構造を有するコアオリゴ糖鎖の化学合成法の確立について、Neisseria属LOSのコア糖鎖は達成できた。②コア糖鎖-磁気粒子コンジュゲートを使用したヒト抗体の選抜に取り組みでは、糖鎖-磁気粒子コンジュゲートの作成法、抗体選抜プロトコルの確立と再現性の確認ができた。当初計画では2年目での達成を予定していたため、おおむね順調と判断した。

今後の研究の推進方策

2年目は、初年度達成した合成経路に従い、糖鎖ライブラリの充実にむけ、糖鎖合成のスケールアップを実施する。具体的にはNeisseria属LOSの部分コア糖鎖を中心に分岐3から7糖糖鎖をそれぞれ10mg単位での合成とその磁気粒子コンジュゲート作成を行うするために、2-4結合を有するKdo2糖の合成中間体の合成方法改善と効率化、Hep合成の効率化とスケールアップを実施する。
選抜したヒト抗体については、その殺菌能力を評価するためのプロトコル確立を実施する。評価には安全性を考慮し、まず病原性を持たない、もしくは病原性が低い血清感受性菌株での実施を検討する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] L-glycero-D-manno-heptose からなるLPS内部コア3 糖の合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      尾川周平,大谷直輝,織田健成,一柳剛
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
  • [学会発表] 様々なグルコサミン供与体によるヘプトース誘導体の2位水酸基への立体選択的グリコシル化2020

    • 著者名/発表者名
      冨樫佳祐,大谷直輝,後久保春花,一柳剛
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
  • [学会発表] 完全なα選択的Kdoグリコシド化法の開発研究2020

    • 著者名/発表者名
      浜島将伍,河村奈緒子,田中秀則,今村彰宏, 石田秀治,一柳剛,安藤弘宗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
  • [学会発表] ナイセリア属細菌が産生するリポオリゴ糖の中性コア糖鎖の合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      一柳剛、大谷直輝、成本裕文、後久保春花
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第56回講演会
  • [学会発表] Synthesis of branched inner-core oligosaccharides expressed in lipopolysaccharide and lipooligosaccharide2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichiyanagi, Ruiqin Yi, Naoki Otani
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Isolation and structure determination of bioactive small molecules derived from fungal extract libraries in FMRC2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichiyanagi
    • 学会等名
      3rd InternationalWorkshop on Mushroom Biology and Technology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Haemophilus influenzae LPS の内部コア3糖の合成2019

    • 著者名/発表者名
      尾川周平,大谷直輝,織田健成,一柳剛
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] Neisseria属LOSの3,4-分岐ヘプトース構造を含む中性コア5糖の合成2019

    • 著者名/発表者名
      大谷直輝,尾川周平,後久保春花,一柳剛
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 菌類きのこ遺伝資源の有効活用をめざした取り組みの紹介2019

    • 著者名/発表者名
      一柳剛
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 招待講演
  • [産業財産権] クマリン骨格を有する抗ヘリコバクター活性物質2019

    • 発明者名
      一柳剛
    • 権利者名
      一柳剛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-208982

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公開日: 2021-01-27  

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