糖鎖の化学合成と免疫系・神経系における機能研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20241053
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 深瀬 浩一 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80192722)
• 研究分担者: 藤本 ゆかり 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00362616) ; 田中 克典 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00403098)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 糖鎖 / 自然免疫 / PETイメージング / グリコシル化 / 固相合成 / 免疫増強 / 複合糖質 / 糖タンパク質

研究概要

新合成法を開発して他に例のない複雑構造の糖鎖合成を達成するとともに、合成化合物群を用いて生物活性構造の同定と活性発現機構を解明した。なかでも自然免疫受容体に認識される細菌複合糖質の合成と機能研究を行い、受容体に認識される構造を明らかにした。さらに自然免疫受容体リガンドを用いた免疫制御にも道を拓いた。また生体イメージングを糖鎖機能研究に取り入れることで、糖鎖の動態と認識に関わる新現象を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Non-invasive imaging of dendrimer-type N-glycan clusters : in vivo dynamics dependence on oligosaccharide structure. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Siwu, R.O.E., Minami, K., Hasegawa, K., Nozaki, S., Kanayama, Y., Koyama, K., Chen, C.W., Paulson, C.J., Watanabe, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 49 ページ: 8195-8200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of natural human nucleotide-binding oligomerization domain protein 1 (NOD1) ligands from bacterial culture supernatant for elucidation of immune modulators in the environment. (2010)
  • 著者名/発表者名: Pradipta, A.R., Fujimoto, Y., Hasegawa, M., Inohara, N., Fukase, K.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285(31) ページ: 23607-23613
  • 査読あり
• [雑誌論文] A combined 6p-azaelectrocyclization/ staudinger approach to protein & cell engineering : non-invasive tumor targeting by N-Glycan-engineered lymphocytes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Minami, K., Tahara, T., Siwu, E.R.O., Koyama, K., Nozaki, S., Onoe, H., Watanabe, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: J.Carbohydr.Chem. 29 ページ: 118-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrocyclization-based labeling allows efficient in Vivo imaging of cellular trafficking. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Minami, K., Tahara, T., Fujii, Y., Siwu, E.R.O., Nozaki, S.; Onoe, H., Yokoi, S., Koyama, K., Watanabe, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: Chem Med Chem (5) ページ: 841-845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Key st std lipopolysaccharide triggering the innate immune system of higher animals : Chemical synthesis and functional studies. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kusumoto, S., Fukase, K., Shiba.
  • 雑誌名: Proc.Jpn.Acad., Ser.B 86(4) ページ: 322-337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipopeptides from Staphylococcus aureus as Tlr2 Ligands : Prediction with mRNA Expression. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, Y., Hashimoto, M., Furuyashiki, M., Katsumoto, M., Seya, T., Suda, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: ChemBioChem. 10(14) ページ: 2311-2315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical N-glycosylation by asparagine under integrated microfluidic/batch conditions. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Miyagawa, T., Fukase, K.
  • 雑誌名: Synlett 10 ページ: 1571-1574
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of crosslinked peptidoglycan fragments for investigation of their immunobiological functions. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, Y., Konishi, Y., Kubo, O., Hasegawa, M., Inohara, N., Fukase, K.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 50 ページ: 3631-3634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a sialic acid containing complex-type N-glycan on a solid support. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Fujii, Y., Tokimoto, H., Mori, Y. Tanaka, S. Bao, G., Siwu, E.R.O., Nakayabu, A., Fukase, K.
  • 雑誌名: Chem.Asian J. 4 ページ: 574-580
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of diaminopimelic acid containing peptidoglycan fragments and tracheal cytotoxin (TCT) and investigation of their biological functions. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, A., Karasudani, Y., Otsuka, Y., Hasegawa, M., Inohara, N., Fujimoto, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: Chem., Eur., J. 14 ページ: 10318-10330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Rubrivivax gelatinosus lipid A and analogues for investigation of the structural basis for immunostimulating and inhibitory activities. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukase, Y., Fujimoto, Y., Adachi, Y., Suda, Y., Kusumoto, S., Fukase, K.
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. BCSJ Award article 81 ページ: 796-819
  • 査読あり
• [雑誌論文] A submicrogram scale protocol for biomolecule-based PET imaging by rapid 6π-azaelectrocyclization : visualization of sialic acid dependent circulatory3 residence of glycoproteins. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Masuyama, T., Hasegawa, K., Tahara, T., Mizuma, H., Wada, Y., Watanabe, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 47 ページ: 102-105
  • 査読あり
• [学会発表] 特別企画講演:標的指向型ライブラリー構築と生命科学への貢献 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 日本化学会第91回春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] 学術賞受賞講演:精密有機合成と生体イメージングを基盤とする生物活性複合糖質の機能解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 日本化学会第91回春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] Synthetic approach for in vivo functional studies of glycans : Application of PETimaging (2010)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: The 2010 InternationalChemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA, Invited
  • 年月日: 20101214-20101220
• [学会発表] Study of microfluidic reactionstoward production of biofunctional molecules : Application to glycan synthesis (2010)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of PacificBasin Societies (Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA, Invited
  • 年月日: 20101214-20101220
• [学会発表] Synthetic Approach for Elucidating Glycan Codes (2010)
  • 著者名/発表者名: Koichi Fukase, Yukari Fujimoto, Katsunori Tanaka
  • 学会等名: The 5th InternationalConference on Cutting-Edge Organic Chemistryin Asia (ICCEOCA-5)
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan, Invited
  • 年月日: 20101107-20101111
• [学会発表] Synthetic Approach toward Understanding In Vivo Functions of Glycans (2010)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: The 25th International CarbohydrateSymposium (ICS 2010)
  • 発表場所: Makuhari Messe(Chiba), Invited
  • 年月日: 20100801-20100806
• [学会発表] Synthesisof new probes for chemical glycobiology : application to PET and fluorescent imaging of glycoproteins, glycoclusters, and living cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Koichi Fukase, Katsunori Tanaka, TatsuroMasuyama, Kaori Minami, Eric R.O. Siwu, KokiHasegawa, Tsuyoshi Tahara, Hiroshi Mizuma, Yasuhiro Wada, Yasuyoshi Watanabe
  • 学会等名: The Second International Symposium on Combinatorial Sciences in Chemistry, Biology,Catalysts and Materials (SCS09)
  • 発表場所: Beijin, China, Invited
  • 年月日: 20090919-20090923
• [学会発表] 有機合成で生物機能に迫る:マイクロフロー合成と固相合成による糖鎖構築と糖鎖の新機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 世界生活文化センター(岐阜県)招待講演
  • 年月日: 20090909-20090911
• [学会発表] Molecular Probe Method for Studying the Biofunctional Role of Glycoconjugates (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: The 25th Naito Conference, Chemical Biology II-An Emerging Filed Inspired by Natural Product Chemistry-
  • 発表場所: Shateraise Gateaux Kingdom Sapporo (Hokkaido), Invited
  • 年月日: 20090908-20090911
• [学会発表] 糖鎖の合成とin vivo生体分子科学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 第44回天然物化学談話会
  • 発表場所: つくばグランドホテル(茨城県)(招待講演)
  • 年月日: 20090708-20090710
• [学会発表] Chemical Glycobiology of Self/Non-self Recognition (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: Gordon Research Conferences, Carbohydrates
  • 発表場所: Tilton School, Tilton, NH,Invited
  • 年月日: 20090614-20090619
• [学会発表] シンポジウム「ケミカルバイオロジー研究の最前線-新分野としての未来-」自己と非自己の認識に関するケミカルグリコバイオロジー (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学(千葉県)(招待講演)
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] 集積型合成を目指したマイクロフロー合成研究:フロー・マイクロ合成研究会第4回銅金賞受賞講演 (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: フロー・マイクロ合成研究会第21回公開講演会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2009-08-07
• [学会発表] 有機合成で生物機能に迫る:マイクロフロー合成と固相合成による糖鎖構築と糖鎖の新機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 第34回有機反応懇談会
  • 発表場所: 関西学院大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] Chemical synthesis of bacterial PAMPs for elucidation and regulation of innate immune response (2008)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 10th Biennial Meeting of the International Endotoxin and Innate Immunity Society (IEIIS2008)
  • 発表場所: Edinburgh, UK, Invited
  • 年月日: 20080730-20080802
• [学会発表] ペプチド・タンパク質、抗体の革新的標識法とPETによる動態解析への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 第2回ミニシンポジウムバイオ医薬品のマイクロドーズ・早期探索臨床試験の意義と課題、医薬品開発支援機構(APDD)・マイクロドーズ・探索臨床試験研究会共催
  • 発表場所: 東京大学薬学部(招待講演)
  • 年月日: 2008-08-09
• [学会発表] 化学合成で糖鎖の生物機能を解析する (2008)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 理研シンポジウム第3回有機合成化学のフロンティア
  • 発表場所: 理化学研究所和光研究所(埼玉県)(招待講演)
  • 年月日: 2008-07-07
• [図書] Self and nonself recognition with bacterial and animal glycans, surveys by synthetic chemistry, Methods in Enzymology (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, Y., Tanaka, K., Shimoyama, A., Fukase, K.
  • 総ページ数: 478(323-342)
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/fukase/
• [産業財産権] リジンデンドリマー型糖鎖クラスターの製造法とその応用 (2009)
  • 発明者名: 深瀬浩一、田中克典、渡辺恭良、小山幸一
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学、独立行政法人理化学研究所、キシダ化学株式会社
  • 産業財産権番号: PCT/JP2009,080637
  • 出願年月日: 2009-03-27