幹細胞糖鎖の機能解析と再生医療に貢献する新規糖鎖工学技術の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25712039
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 舘野 浩章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 主任研究員 (30450670)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 糖鎖 / 幹細胞 / レクチン

研究実績の概要

第３の生命鎖と呼ばれる糖鎖は細胞間相互作用を媒介することにより多くの生命現象に関係している。再生医療のための細胞源として期待される多能性幹細胞（iPS細胞、ES細胞）表面も糖鎖で覆われているが、その構造や機能は十分には理解されていない。研究代表者らは多能性幹細胞の網羅的糖鎖解析の結果、多能性幹細胞に特異的に反応する新規プローブレクチン（rBC2LCN）の発見に至っている。本研究ではrBC2LCNが認識する新規未分化糖鎖マーカーの構造と機能を明らかにするとともに、糖鎖を活用した未分化細胞除去技術を開発することを目的としている。本年度は、rBC2LCNのC末端側に緑膿菌由来毒素(PE)を融合させたrBC2LCN-PE23を用いて移植用細胞に残存するヒトiPS/ES細胞を殺傷除去する技術の開発に成功し、Stem Cell Reports誌に掲載されるとともに、産総研からプレスリリースを行った。更に、殺傷効率を向上させたrBC2LCN-PE38の開発にも成功した。rBC2LCNの内在化機構について電子顕微鏡を用いて詳細に解析することにより新たな知見を得た。更に、rBC2LCNの結晶構造解析を行い、精密糖鎖認識機構を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27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] Generation of a monoclonal antibody recognizing the CEACAM glycan structure and inhibiting adhesion using cancer tissue-originated spheroid as an antigen (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Tateno H, Adachi J, Okuyama H, Endo H, Tomonaga T, Inoue M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/srep24823.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutated Leguminous Lectin Containing a Heparin-Binding like Motif in a Carbohydrate-Binding Loop Specifically Binds to Heparin (2015)
  • 著者名/発表者名: Abo H, Soga K, Tanaka A, Tateno H, Hirabayashi J, Yamamoto K
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0145834
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mammalian Cell Surface Display as a Novel Method for Developing Engineered Lectins with Novel Characteristics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Soga K, Abo H, Qin SY, Kyoutou T, Hiemori K, Tateno H, Matsumoto N, Hirabayashi J, Yamamoto K
  • 雑誌名: Biomolecules 巻: 5 ページ: 1540-1562
  • DOI: 10.3390/biom5031540
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of Hemagglutination Activity in the Serum of a Deep-Sea Vent Endemic Crab, Shinkaia Crosnieri, on Non-Symbiotic and Symbiotic Bacteria (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiyoshi S, Tateno H, Watsuji T, Yamaguchi H, Fukushima D, Mino S, Sugimura M, Sawabe T, Takai K, Sawayama S, Nakagawa S
  • 雑誌名: Microbes Environ 巻: 30 ページ: 228-234
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME15066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lectin engineering, a molecular evolutionary approach to expanding the lectin utilities. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hu D, Tateno H, Hirabayashi J.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 20 ページ: 7637-7656
  • DOI: 10.3390/molecules20057637
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Novel Probe as Surface Glycan Marker of Pluripotent Stem Cells: Research Outcomes and Application to Regenerative Medicine (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi J, Tateno H, Onuma Y, Ito Y.
  • 雑誌名: Adv Healthc Mater 巻: 4 ページ: 2520-2529
  • DOI: 10.1002/adhm.201400837
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mannose-recognition mutant of the galactose/N-acetylgalactosamine-specific C-type lectin CEL-I engineered by site-directed mutagenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriuchi H, Unno H, Goda S, Tateno H, Hirabayashi J, Hatakeyama T.
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1850 ページ: 1457-1465
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2015.04.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elimination of tumorigenic human pluripotent stem cells by a recombinant lectin-toxin fusion protein. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tateno H, Onuma Y, Ito Y, Minoshima F, Saito S, Shimizu M, Aiki Y, Asashima M, Hirabayashi J.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 4 ページ: 811-820
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2015.02.016
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development and Applications of the Lectin Microarray (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi J, Kuno A, Tateno H
  • 雑誌名: Top Curr Chem 巻: 367 ページ: 105-124
  • DOI: 10.1007/128_2014_612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of a 3'-sulpho-Galβ1-4GlcNAc-specific probe by a single amino acid substitution of a fungal galectin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hu D, Huang H, Tateno H, Nakakita S, Sato T, Narimatsu H, Yao X, Hirabayashi J.
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 157 ページ: 197-200
  • DOI: 10.1093/jb/mvv023
• [学会発表] Detection and elimination of human pluripotent stem cells residing in cell therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章・小沼泰子・伊藤弓弦・浅島誠・平林淳
  • 学会等名: CiRA/ISSCR 2016 International Symposium
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2016-03-22 – 2016-03-24
  • 国際学会
• [学会発表] 培養液を用いたin vitro造腫瘍性試験の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] 薬剤融合型レクチン(rBC2LCN-PE23)によるヒトiPS/ES細胞除去技術の (2016)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章・小沼泰子・伊藤弓弦・浅島誠・平林淳
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2016-03-18 – 2016-03-18
• [学会発表] 培養液を用いた未分化ヒトiPS細胞の新規定量測定法（GlycoStem法）の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章
  • 学会等名: 第２回再生医療産業化展
  • 発表場所: インテックス大阪
  • 年月日: 2016-02-24 – 2016-02-24
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞の品質管理技術の現状と将来 (2016)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章
  • 学会等名: 平成２７年度 先導技術交流会・シンポジウム
  • 発表場所: 機械振興会館ホール（地下２階）
  • 年月日: 2016-01-25 – 2016-01-25
  • 招待講演
• [学会発表] レクチンを用いた幹細胞評価技術の開発と再生医療への実用化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章
  • 学会等名: かがわ糖質バイオフォーラム「複合糖質・糖鎖研究会」
  • 発表場所: 香川県立ミュージアム
  • 年月日: 2016-01-22 – 2016-01-22
  • 招待講演
• [学会発表] ELIMINATION OF TUMORIGENIC HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS USING A RECOMBINANT LECTIN-TOXIN FUSION PROTEIN (2015)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章・小沼泰子・伊藤弓弦・平林淳
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: クロアチア
  • 年月日: 2015-09-15 – 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] 薬剤融合型レクチンによる腫瘍原生 ヒトiPS/ES細胞除去技術の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章・小沼泰子・伊藤弓弦・浅島誠・平林淳
  • 学会等名: 平成 27 年度（第 18 回）日本糖質学会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-07-31 – 2015-08-02
• [学会発表] Development and industrial application of lectin-based technologies to detect and eliminate tumorigenic human pluripotent stem cells for safe cell-based therapy (2015)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章・比江森恵子・鈴木加代・小沼泰子・伊藤弓弦・平林淳
  • 学会等名: ISSCR 13th Annual Meeting
  • 発表場所: スウェーデン
  • 年月日: 2015-06-24 – 2015-06-27
  • 国際学会
• [図書] バイオチップの基礎と応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 舘野浩章
  • 総ページ数: 274
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 移植用細胞から腫瘍を引き起こすヒトiPS/ES細胞を除く技術を開発
  • URL: http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20150410/pr20150410.html
• [備考] ヒト間葉系幹細胞の分化する能力を評価できる技術を開発
  • URL: http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20160404/pr20160404.html