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申請者は生きたバクテリアの表層に目的の機能性官能基を提示する「バクテリア表層の化学改変技術」を開発・改良してきた。動物細胞には存在しないバクテリア特有の表面糖鎖構造に注目することで、動物細胞には影響を与えずに生きたバクテリアだけを表面修飾することができる。この技術をin vivoでつかうことで、我々の腸内に存在する腸内常在菌に抗原を提示させることが可能になると考えた。腸管常在菌は腸管から効率よく樹状細胞などに取り込まれることがわかっており、本手法は遺伝子組み換えを使わない新しい視点での粘膜ワクチンの基礎技術として期待できる。本年度は、大腸菌などのグラム陰性菌に効果的に使える手法の開発を目指した。
アセチル保護していないN-レブリノイル-グルコサミン-1-リン酸誘導体について、様々な大腸菌で検討した結果、外膜のO抗原にN-アセチルグルコサミン部位があると判明している菌株について、効果的にケトン基を提示できていることが、ケトン基と特異的に結合する蛍光剤を作用させてからフローサイトメータで解析することによって判明した。O抗原の抗原糖鎖リピーティングユニットが生合成される際に、N-アセチルグルゴサミンの代わりに導入されたと考えられる。また、O抗原糖鎖の特異性に注目し、アジド基を導入したD-ペロサミン誘導体を用いて、O-157型のO抗原をもつ大腸菌の表面にアジドにを提示させることに成功し、菌株特異的なバクテリア表面修飾法の開発ができた。
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