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2023 年度 実績報告書

共生・発酵菌リピドAの化学合成が拓く革新的な粘膜ワクチンアジュバント開発

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2152
配分区分基金
研究機関大阪大学

研究代表者

山浦 遼生  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワード自然免疫 / リピドA / Acetobacter pasteurianus / 酢酸菌 / アジュバント / グリコシル化
研究実績の概要

グラム陰性菌の外膜構成成分であるリポ多糖(LPS)は代表的な自然免疫活性化因子であり、多糖構造の末端に活性中心である糖脂質リピドAが結合した構造を有する。LPSやリピドAは、ワクチンの効果を高めるアジュバントの潜在的な候補物質であるが、代表的な大腸菌LPSは強力な炎症惹起作用に由来する強い毒性も有する。我々は、安全なアジュバントの候補物質として発酵黒酢に含まれる酢酸菌Acetobacter pasteurianus由来のリピドAに着目した。A. pasteurianusリピドAは、合成例が皆無な四糖骨格と複数の脂質から成るユニークな化学構造を有している。昨年度までに、脂質パターンの異なる3種類のA. pasteurianusリピドAの系統的合成を行い、その活性中心構造を同定することに成功した。
本年度は、A. pasteurianusリピドAの機能発現の分子基盤解明を目指した。我々は、A. pasteurianusリピドAが有する特徴的なグルクロン酸構造に着目し、類縁体合成を行うことでグルクロン酸の6位カルボン酸がその自然免疫活性の鍵となる構造であることを明らかにした。さらに耐酸性評価を行い、A. pasteurianusリピドAが一般的な大腸菌リピドAと比較して優れた耐酸性機能を持ち、グルクロン酸修飾がその耐酸性に寄与することを明らかにした。
A. pasteurianus LPSは、酸性糖Koを介してリピドAと多糖部が連結している。我々は、Ko修飾がリピドAの活性や耐酸性に与える影響を評価するため、A. pasteurianus Ko-リピドAの合成を目指した。2,3-ジアミノグルコースフラグメントに対して、Koグリコシル化およびマンノシル化を順次行うことで、非還元末端の三糖骨格を構築した。その後、還元末端の二糖フラグメントとのグリコシル化を行い、五糖中間体を合成した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] スペイン国立研究評議会マルガリータサラス生物学研究センター(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      スペイン国立研究評議会マルガリータサラス生物学研究センター
  • [雑誌論文] Chemical Synthesis of Acetobacter pasteurianus Lipid A with a Unique Tetrasaccharide Backbone and Evaluation of Its Immunological Functions2024

    • 著者名/発表者名
      Haruki Yamaura, Atsushi Shimoyama, Koji Hosomi, Kazuya Kabayama, Jun Kunisawa, Koichi Fukase
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/anie.202402922

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alcaligenes lipid A functions as a superior mucosal adjuvant to monophosphoryl lipid A via the recruitment and activation of CD11b+ dendritic cells in nasal tissue2024

    • 著者名/発表者名
      Xiao Sun, Koji Hosomi, Atsushi Shimoyama, Ken Yoshii, Azusa Saika, Haruki Yamaura, Takahiro Nagatake, Hiroshi Kiyono, Koichi Fukase, Jun Kunisawa
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 36 ページ: 33-43

    • DOI

      10.1093/intimm/dxad045

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Chemical synthesis and functional evaluation of acetic acid bacterial lipopolysaccharide partial structures2024

    • 著者名/発表者名
      山浦 遼生, 下山 敦史, 深瀬 浩一
    • 学会等名
      第104回日本化学会春季年会
  • [学会発表] Synthesis and immune function of acetic acid bacteria Acetobacter pasteurianus lipid A2023

    • 著者名/発表者名
      Haruki Yamaura, Atsushi Shimoyama, Koichi Fukase
    • 学会等名
      Eurocarb21
    • 国際学会
  • [学会発表] 酢酸菌由来リピドAの化学合成および機能評価2023

    • 著者名/発表者名
      山浦 遼生, 下山 敦史, 深瀬 浩一
    • 学会等名
      第17回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 酢酸菌Acetobacter pasteurianus由来リピドAの化学合成および機能評価2023

    • 著者名/発表者名
      山浦 遼生, 下山 敦史, 深瀬 浩一
    • 学会等名
      第65回天然有機化合物討論会

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公開日: 2024-12-25  

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