糖鎖合成と生体イメージングを基盤とする糖鎖の生物機能解析

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23241074
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 深瀬 浩一 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80192722)
• 研究分担者: 真鍋 良幸 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00632093)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: N-グリカン / イメージング / 糖鎖合成

研究実績の概要

本研究ではタンパク質の翻訳後修飾糖鎖のひとつで，アスパラギンに対する翻訳後修飾糖鎖であるN-グリカンの合成および機能解析を行っている．特に，がんをはじめとする様々な病気との関連が報告されているコアフコース含有糖鎖，バイセクティンググルコサミン含有糖鎖の合成を行った．また，ラットの脳で発見された非還元末端にシアル酸を2つ含む4糖構造（ジシアリルモチーフ）も合成した．前年度までの知見に加え，シアル酸含有糖鎖の合成においてはシアル酸5位がNHAc体のものでは反応性が低いのに対し，NAc2体に誘導することで反応性が劇的に向上することを見出した．これは，NHAc体では分子間で水素結合を形成し，反応性が低下していることが原因であることが示唆された．また，αマンノシル化反応において，4位の保護基がグリコシル化の立体選択性に影響を与えることも見出した．これらの知見を利用し，上記のコアフコース含有12糖，バイセクティンググルコサミン含有8糖，ジシアリルモチーフの骨格構築を達成した．さらに，コアフコース含有12糖およびジシアリルモチーフに関してはその脱保護にも成功した．
上記に加えて，コアフコースの機能解析のために，コアフコースを形成する糖転移酵素であるFUT8の阻害剤の開発も行った．酵素反応を測定するアッセイ系を構築して，約33000化合物に対してハイスループットスクリーニングを行った結果，8個の阻害剤を得，その中から，ファーマフォコアの同定に至った．さらに構造活性相関を進めることで，現在までに数μM程度でこの酵素を阻害する化合物を得ている．
上記で合成した糖鎖や糖転移酵素の阻害剤を用いて糖鎖の機能解析も進めている．前年度までに確立したPETイメージングを用いた動物個体に対する分泌タンパク質の動態解析に加え，膜タンパク質の糖鎖機能を解析するシステムを構築した．

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular basis for bacterial peptidoglycan recognition by LysM domains. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mesnage, S., Dellarole, M., Baxter, N.J., Rouget, J.B., Dimitrov, J.D., Wang, N., Fujimoto, Y., Hounslow, A.M., Lacroix-Desmazes, S., Fukase, K., Foster, S.J., Williamson, M.P.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 ページ: 4269
  • DOI: 10.1038/ncomms5269
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Solid-phase Synthesis of Bacterial Cell Wall Peptidoglycan Fragments. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kadonaga, Y., Wang, N., Fujimoto, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 43 ページ: 1461- 1463
  • DOI: 10.1246/cl.140400
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The attenuated inflammation of MPL is due to the lack of CD14-dependent tight dimerization of the TLR4/MD2 complex at the plasma membrane. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanimura, N., Saitoh, S., Ohto, U., Akashi-Takamura, S., Fujimoto, Y., Fukase, K., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Int. Immunol. 巻: 26 ページ: 307-314
  • DOI: 10.1093/intimm/dxt071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the bromination of C-H bonds with molecular bromine by using a photo-microflow system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Manabe, Y., Kitawaki, Y., Nagasaki, M., Fukase, K., Matsubara, H., Hino, Y., Fukuyama, T., Ryu, I.
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 ページ: 12750-12753
  • DOI: 10.1002/chem.201402303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient glycosylation using in(OTf)3 as a lewis acid: activation of N-phenyltrifluoroacetimidate or thioglycosides with halogenated reagents or PhIO. (2014)
  • 著者名/発表者名: Salmasan, R. M., Manabe, Y., Kitawaki, Y., Chang, T.-C., Fukase, K.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 43 ページ: 956-958
  • DOI: org/10.1246/cl.140167
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Practical and Efficient Method for α-Sialylation with an Azide Sialyl Donor Using a Microreactor. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchinashi, Y., Tanaka, K., Manabe, Y., Fujimoto, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: Journal of carbohydrate chemistry 巻: 33 ページ: 55-67
  • DOI: 10.1080/07328303.2014.880116
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bacterial lipopeptides as toll-like receptor 2 (TLR2) ligands; synthesis, function and its application. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, Y., Kajiki, Y., Kawahara, Y, Katsumoto, M., Fukase, K.
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 2013 ページ: 41-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot synthesis of N-acetyl- and N-glycolylneuraminic Acid capped trisaccharides and evaluation of their influenza a(h1n1) inhibition (2014)
  • 著者名/発表者名: Hsu, Y., Ma, HH., Lico, LS., Jan, JT., Fukase, K., Uchinashi, Y., Zulueta, MM., Hung, SC.
  • 雑誌名: Angew Chem Int Ed 巻: 53 ページ: 2413-2416
  • DOI: 10.1002/anie.201309646
  • 査読あり
• [雑誌論文] A cascading reaction sequence involving ligand-directed azaelectrocyclization and autooxidation-induced fluorescence recovery enables visualization of target proteins on the surfaces of live cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Kitadani, M., Tsutsui, A., Pradipta, AR., Imamaki, R., Kitazume, S., Taniguchi, N., Fukase K.
  • 雑誌名: Org Biomol Chem. 巻: 12 ページ: 1412-1418
  • DOI: 10.1039/c3ob42267d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of bis-unsaturated ester aldehydes as amino-glue probes: sequential double azaelectrocyclization as a promising strategy for bioconjugation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Nakamoto, Y., Siwu, ER., Pradipta, AR., Morimoto, K., Fujiwara, T., Yoshida, S., Hosoya, T., Tamura, Y., Hirai, G., Sodeoka, M., Fukase, K.
  • 雑誌名: Org Biomol Chem., 巻: 11 ページ: 7326-7333
  • DOI: 10.1039/c3ob41507d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Whole-body imaging of tumor cells by azaelectrocyclization: Visualization of metastasis dependence on glycan structure. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Moriwaki, K., Yokoi, S., Koyama, K., Miyoshi, E., Fukase, K.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 ページ: 1074-1077
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.01.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Glycan sequence-dependent Nod2 activation investigated with chemically synthesized bacterial peptidoglycan fragment library. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang, N., Huang, C.-y., Hasegawa, M., Inohara, N., Fujimoto, Y., Fukase, K.
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 14 ページ: 482-488
  • DOI: 10.1002/cbic.201200655
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Full Synthetic Self-Adjuvanting N-modified sTn Antigen BasedAnticancer Vaccine (2015)
  • 著者名/発表者名: CHANG Tsung-che, MANABE Yoshiyuki, FUJIMOTO Yukari, FUKASE Koichi
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県、船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 酸性シリカゲルを用いたフロー系でのフィッシャーグリコシル化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 増井誠二、真鍋良幸、下山敦史、福山高英、柳日馨、深瀬浩一
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県、船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 免疫調節作用を有する原虫由来イノシトールリン脂質の合成と生物活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 相羽俊彦、末原紗英、佐藤昌紀、田中慎二、北村雅人、BERNIN, Hannah、LOTTER, Hanna、井貫晋輔、深瀬浩一、藤本ゆかり
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県、船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Development of Novel Tumor Immunotherapy Using Synthetic α-Gal as An Ajuvant (2015)
  • 著者名/発表者名: 李昊晟、真鍋良幸、徳永健斗、野中祐二、寺尾尚子、高松真二、種村匡弘、三善英知、深瀬浩一
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県、船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] High-throughput screening of fucosyltransferase 8 inhibitors and study for inhibitory mechanism of the hit compound (2015)
  • 著者名/発表者名: YANG Xiaoxiao, MANABE Yoshiyuki, KASAHARA Satomi, TAKAMATSU Shinji, MIYOSHI Eiji, FUKASE Koichi
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県、船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] TLR4/MD-2の新規リガンド創製を目指したイソプレノイド脂質の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 溝手啓介、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 第20回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
  • 発表場所: 順天堂大学（東京）
  • 年月日: 2014-12-05 – 2014-12-06
• [学会発表] 糖鎖イメージングによる糖鎖動態解析と糖鎖バイオロジクスの可能性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 第32回 メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫）
  • 年月日: 2014-11-26 – 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of Inositol Phospholipids as an NKT Cell Modulator) (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Aiba, Masaki Sato, Daichi Umegaki, Shou Nakagawa, Shinji Tanaka, Masato Kitamura, Shinsuke Inuki, Koichi Fukase, Yukari Fujimoto
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR) (SFG-JSCR 2014)
  • 発表場所: Honolulu（USA）
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] High throughput screening and synthetic study of Fut8 inhibitors (2014)
  • 著者名/発表者名: Satomi Kasahara, Yoshiyuki Manabe, Shinji Takamatsu, Eiji Miyoshi, Koichi Fukase
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR) (SFG-JSCR 2014)
  • 発表場所: Honolulu（USA）
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] Modulation of Immune Responses via TLR4/MD-2 with Synthetic Isoprenoids (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Mizote, Akinori Saeki, Hiroe Honda, Naoki Okamoto, Takahito Kimura, Yoshinori Nagai, Kiyoshi Takatsu, Yukari Fujimoto, Koichi Fukase
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR) (SFG-JSCR 2014)
  • 発表場所: Honolulu（USA）
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] Efficient Glycosylation Using In(OTf)3 as an Acid Catalyst for The Activation of N-Phenyltrifluoroacetimidate or Thioglycosides (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Kitawaki, Yoshiyuki Manabe, Regina M. Salmasan, Tsung-Che Chang, Koichi Fukase
  • 学会等名: The Ninth International Symposium on Integrated Synthesis（ISIS9）
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center (Hyogo)
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-15
• [学会発表] An Efficient Synthesis of α-Gal epitope (2014)
  • 著者名/発表者名: Kento Tokunaga, Yoshiyuki Manabe and Koichi Fukase
  • 学会等名: The Ninth International Symposium on Integrated Synthesis（ISIS9）
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center (Hyogo)
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-15
• [学会発表] Structural Determination and Synthesis of Isoprenoids as Immune Activators via TLR4/MD-2 (2014)
  • 著者名/発表者名: MIZOTE Keisuke, SAEKI Akinori, HONDA Hiroe, OKAMOTO Naoki, KIMURA Takahito, NAGAI Yoshinori, TAKATSU Kiyoshi, FUJIMOTO Yukari, FUKASE Koichi
  • 学会等名: SLB-IEIIS Joint Meeting
  • 発表場所: Salt Lake City (USA）
  • 年月日: 2014-10-22 – 2014-10-27
• [学会発表] NKT細胞刺激作用を有するイノシトールリン脂質の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 相羽俊彦 , 佐藤昌紀 , 梅垣大地 , 中川翔 , 田中慎二 , 北村雅人 , 深瀬浩一 , 藤本ゆかり
  • 学会等名: 第56回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 高知県立県民文化ホール(高知県)
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-17
• [学会発表] イリジウム触媒によるヒドロキシ基の直接的アミノ化反応を用いた効率的アミノ糖合成法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増井誠二、藤本ゆかり、真鍋良幸、藤田健一、深瀬浩一
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] 多様性指向型合成によるフコシルトランスフェラーゼ8阻 害剤の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笠原里実、真鍋良幸、深瀬浩一
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] alpha-Galエピトープの効率合成法の開発 - One-potグリコシル化とマイクロフロー系への適用 - (2014)
  • 著者名/発表者名: 徳永健斗、真鍋良幸、深瀬浩一
  • 学会等名: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] Challenge for immunoregulation with synthetic innate immune receptor ligands (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fukase
  • 学会等名: COST Conference
  • 発表場所: Napoli (Italy)
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] Fully Synthetic Self-Adjuvanting N-modified sTn Antigen Based Anticancer Vaccine (2014)
  • 著者名/発表者名: 張宗哲、林俊成、真鍋良幸、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学(岡山)
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] コアフコース及びバイセクティンググルコサミン含有N-結合型糖鎖の化学合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長崎政裕、源 直也、真鍋良幸、田中克典、深瀬浩一
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [学会発表] HTSと多様性指向型合成を併用したフコシルトランスフェラーゼ8阻 害剤の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笠原里実，真鍋良幸，高松真二，三善英知，深瀬浩一
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [学会発表] 腸球菌Enterococcus faecalis由来ペプチドグリカン部分構 造の合成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川弘毅、王 寧、藤本 ゆかり、深瀬 浩一
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [学会発表] 時空間制御反応による機能集積分子の創製を目指して (2014)
  • 著者名/発表者名: 深瀬浩一
  • 学会等名: 第３４回有機合成若手セミナー
  • 発表場所: 大阪大学会館（大阪）
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-05
  • 招待講演
• [学会発表] In(III)を用いた温和なグリコシル化法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北脇夕莉子, 真鍋良幸, Regina M. Salmasan, Tsung-Che Chang, 深瀬浩一
  • 学会等名: 第３４回有機合成若手セミナー
  • 発表場所: 大阪大学会館（大阪）
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-05
• [学会発表] 新規がん免疫療法を目指したα-Galエピトープの効率合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 徳永健斗、真鍋良幸、深瀬浩一
  • 学会等名: 第３４回有機合成若手セミナー
  • 発表場所: 大阪大学会館（大阪）
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-05
• [学会発表] 自然免疫受容体TLR4/MD-2複合体の新規リガンド創製を目指したイソプレノイド脂質の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 溝手啓介、佐伯昭典、本田裕恵、岡本直樹、木村隆仁、長井良憲、高津聖志、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 第３４回有機合成若手セミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-05
• [学会発表] 自然免疫受容体TLR2リガンド・リポペプチドの蛍光分子プローブ開 発および細胞内挙動解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河原佑紀、加治木泰範、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 第46回若手ペプチド夏の勉強会
  • 発表場所: 京都府立青少年海洋センタ－(京都)
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-05
• [学会発表] 認識蛋白質機能解析のためのジアミノピメリン酸含有ペプチドグリカンフラグメントの合成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 富澤一美、王倩倩、王寧、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 第46回若手ペプチド夏の勉強会
  • 発表場所: 京都府立青少年海洋センタ－(京都)
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-05
• [学会発表] Toll様受容体を標的とした自然免疫増強剤及び炎症抑制剤の開発に向けて (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本直樹、本田裕恵、藤本ゆかり、深瀬浩一、小林雄一、長井良憲、高津聖志
  • 学会等名: 免疫サマースクール2014
  • 発表場所: オリビアン小豆島（香川）
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] 自然免疫受容体TLR2リガンド・リポペプチドの蛍光分子プローブ開発および細胞内挙動解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河原佑紀、加治木泰範、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第9回年会
  • 発表場所: 大阪大学会館（大阪）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 蛍光偏光法を用いたHigh Throughput ScreeningによるFut8阻害剤の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笠原里実，真鍋良幸，高松真二，三善英知，深瀬浩一
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第9回年会
  • 発表場所: 大阪大学会館（大阪）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] Synthetic study of glycans and glycoconjugates toward immune regulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi Fukase
  • 学会等名: Asia-Canada Glycoscience Satellite Meeting
  • 発表場所: Vancouver (Canada)
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
  • 招待講演
• [学会発表] NKT細胞刺激作用を有するイノシトールリン脂質の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 相羽俊彦、佐藤昌紀、梅垣大地、中川 翔、田中慎二、北村雅人、藤本ゆかり、深瀬浩一
  • 学会等名: 第15回関西ｸﾞﾗｲｺｻｲｴﾝｽﾌｫｰﾗﾑ
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪）
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-24