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2019 年度 実績報告書

リポ多糖を介した腸内共生菌と宿主間の化学コミュニケーションの理解とその応用

公募研究

研究領域化学コミュニケーションのフロンティア
研究課題/領域番号 18H04620
研究機関大阪大学

研究代表者

下山 敦史  大阪大学, 理学研究科, 助教 (90625055)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードリポ多糖 / リピドA / 共生菌 / Alcaligenes faecalis / アジュバント / 腸管関連リンパ組織 / ケミカルエコロジー / 免疫調節作用
研究実績の概要

研究代表者は、グラム陰性菌外膜成分リポ多糖とその活性中心リピドA について、構造と免疫調節作用の相関を解明してきた。近年は、細菌-宿主間ケミカルエコロジー研究の観点から、生体内環境に生息する細菌について、リピドAの機能解析とアジュバントへの応用について研究を進めてきた。これまでに、腸管関連リンパ組織共生菌Alcaligenes faecalisに着目し、そのリポ多糖が低毒性ながら強力な抗体産生増強作用を示すことを明らかにし、そのリピドAがアジュバントとして大変有望であることを見いだしている。
前年度までの本課題研究では、A. faecalis由来リポ多糖の精製と化学構造決定を行ったうえで、さらには、そのリピドAの化学合成と機能評価を達成してきた。その結果、共生菌リピドAは低毒性で穏和な免疫活性化作用を示すことが明らかとなり、現在ワクチンアジュバント候補として開発を進めている。
本年度はまず、A. faecalisリピドAの特徴的化学構造である脂質部の水酸基を欠いた類縁体の合成に取り組み、これを完了した。生物活性試験の結果、特徴的な脂質部の水酸基を欠いた類縁体は免疫活性化作用をほとんど示さず、脂質部の水酸基がA. faecalisリピドAの自然免疫調節作用において極めて重要な役割を担うことを明らかにした。
また、細菌特有のリポ多糖構成糖であるKdoとHepの合成に取り組んだ。前年度までに、マンノースを原料としてHep二糖骨格を構築することに成功していたが、本年度はこれをグリコシル化可能なドナーへと変換した。さらにはKdoについても、無保護糖のプロパルギル化を鍵とする短工程のシアル酸合成法を応用し、短工程でのKdo骨格を完了させ、さらにはリピドAとカップリング可能なグリコシルドナーへと導いた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (54件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 18件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ナポリフェデリコ2世大学/フィレンツェ大学/ミラノビコッカ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ナポリフェデリコ2世大学/フィレンツェ大学/ミラノビコッカ大学
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Cambridge
  • [国際共同研究] Research Center Borstel(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Research Center Borstel
  • [国際共同研究] The University of Iowa(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The University of Iowa
  • [国際共同研究] Spanish National Research Council(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Spanish National Research Council
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Middle Molecular and Conjugation Strategies for Development of Bioactive Middle Molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Manabe Yoshiyuki、Shimoyama Atushi、Kabayama Kazuya、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 78 ページ: 527~537

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homeostatic and pathogenic roles of GM3 ganglioside molecular species in TLR4 signaling in obesity2020

    • 著者名/発表者名
      Kanoh Hirotaka、Nitta Takahiro、Go Shinji、Inamori Kei‐ichiro、Veillon Lucas、Nihei Wataru、Fujii Mayu、Kabayama Kazuya、Shimoyama Atsushi、Fukase Koichi、Zonca Asia、Cattaneo Anna、Letizia Marilena、Ciampa Maria、Mauri Laura、Prinetti Alessandro、Sonnino Sandro、Suzuki Akemi、Inokuchi Jin‐ichi et. al.
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.15252/embj.2019101732

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gut Microbial Lipopolysaccharide Interacts with Host Immune System2019

    • 著者名/発表者名
      Shimoyama Atsushi
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 31 ページ: E55~E56

    • DOI

      doi.org/10.4052/tigg.1951.6E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetically Controlled Fischer Glycosidation under Flow Conditions: A New Method for Preparing Furanosides2019

    • 著者名/発表者名
      Masui Seiji、Manabe Yoshiyuki、Hirao Kohtaro、Shimoyama Atsushi、Fukuyama Takahide、Ryu Ilhyong、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 ページ: 397~400

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611643

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activities of the Consortium for Medicine, Chemistry, and Physics at Osaka University2019

    • 著者名/発表者名
      Kabayama Kazuya、Kaneda Kazuko、Shinohara Atsushi、Shirakami Yoshifumi、Watabe Tadashi、Zhang Zijian、Toyoshima Atsushi、Yoshimura Takashi、Manabe Yoshiyuki、Shimoyama Atsushi、Fukase Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences

      巻: 50 ページ: S40~S40

    • DOI

      10.1016/j.jmir.2019.03.121

  • [雑誌論文] Synthesis of Helicobacter pylori peptidoglycan fragments2019

    • 著者名/発表者名
      R. Hu, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 雑誌名

      PEPTIDE SCIENCE

      巻: 2018 ページ: 109

  • [雑誌論文] ガングリオシドのアシル鎖構造によるToll-like receptor 4活性化制御メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      狩野 裕考、新田 昂大、藤居 真優、樺山 一哉、下山 敦史、深瀬 浩一、Sandro Sonnino、鈴木 明身、井ノ口 仁一
    • 雑誌名

      エンドトキシン・自然免疫研究

      巻: 22 ページ: 1~7

    • DOI

      10.24753/jeiis.22.0_1

    • 査読あり
  • [学会発表] セリン誘導体プローブを用いた新規アクロレイン定量法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      鍋谷雛子・土田紘也・下山敦史・深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 自然免疫活性化因子リピドAの機能制御を相乗的に行う内因性リガンドの解析2020

    • 著者名/発表者名
      一ノ尾拓志・下山敦史・CaldenteyJoan・溝手啓介・深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] セルフアジュバンティングワクチンの創製を目指したリピドA修飾法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      山中優介・下山敦史・深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 共生菌Alcaligenes faecalis由来リピドA類縁体の合成およびその機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      山浦遼生・下山敦史・溝手啓介・深瀬浩一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 化学合成したアルカリゲネスリピドAは経鼻ワクチン効果を高めTh17応答を介して肺炎球菌感染を防御する2020

    • 著者名/発表者名
      吉井健,細見晃司,下山敦史,王韻茹,長竹貴広,藍黄文顕,清野宏,深瀬浩一,國澤純
    • 学会等名
      第13回次世代アジュバント研究会
  • [学会発表] パイエル板組織内共生菌アルカリゲネス由来リピドAのアジュバント応用研究2020

    • 著者名/発表者名
      王韻茹、細見晃司、下山敦史、吉井健、長竹貴広、清野宏、深瀬浩一、國澤純
    • 学会等名
      第13回次世代アジュバント研究会
  • [学会発表] Elucidation of bacterial-host chemical communications based on chemically synthesized lipid As2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimoyama
    • 学会等名
      The 4th A3 Roundtable Meeting on Chemical Probe Research Hub
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and functions of symbiotic bacterial lipopolysaccharide partial structures2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimoyama
    • 学会等名
      1st Japan Europe Workshop on Glycosphingolipids and Membrane Homeostasis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and immunomodulative functions of symbiotic bacterial lipid A2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimoyama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Glycoconjugates (Glyco25)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemical synthesis of bacterial lipid As and elucidation of bacterial-host chemical communications2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimoyama
    • 学会等名
      3rd NAPOSAKA meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Function of Symbiotic Bacterial Lipid A2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimoyama
    • 学会等名
      Kick-off meeting for BRuSH "Oral Bacteria as Determinants for Respiratory Health"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and immunomodulating function of symbiotic bacterial lipopolysaccharide partial structures2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shimoyama
    • 学会等名
      A3 young scientist & young PI meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Systematic chemical synthesis and immunological function of Campylobacter jejuni lipid As2019

    • 著者名/発表者名
      A. Shimoyama, S. Nakagawa, Y. Matsuura, K. Fukase
    • 学会等名
      18th Human Proteome Organization World Congress (HUPO 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-activity relationship study of Lipid As that synergistically regulate TLR4/MD-2 receptor function2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 学会等名
      1st Japan Europe Workshop on Glycosphingolipids and Membrane Homeostasis
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and immunological function of Campylobacter jejuni lipid As2019

    • 著者名/発表者名
      A. Shimoyama, S. Nakagawa, Y. Matsuura, K. Fukase
    • 学会等名
      International Joint Symposiums on Synthetic Organic Chemistry: ISONIS-12,ISMMS-5, ICAMS-2, ICSFC
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and function of Helicobacter pylori peptidoglycan fragments2019

    • 著者名/発表者名
      R. Hu, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 学会等名
      International Joint Symposiums on Synthetic Organic Chemistry: ISONIS-12,ISMMS-5, ICAMS-2, ICSFC
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of linkable lipid A derivatives toward conjugates with tumor antigens2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanaka, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 学会等名
      International Joint Symposiums on Synthetic Organic Chemistry: ISONIS-12,ISMMS-5, ICAMS-2, ICSFC
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemically synthesized Alcaligenes lipid A as a specifically Th17 response-inducing vaccine adjuvant2019

    • 著者名/発表者名
      K. Hosomi, W. Yunru, K. Yoshii, A. Shimoyama, H. Kiyono, K. Fukase, J. Kunisawa
    • 学会等名
      ISV annual congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical synthesis and function of Helicobacter pylori peptidoglycan fragments2019

    • 著者名/発表者名
      R. Hu, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 学会等名
      The 27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and function of Alcaligenes faecalis lipid A and its derivative2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaura, A. Shimoyama, K. Mizote, T. Uto, F. D. Lorenzo, J. Kunisawa, H. Kiyono, A. Molinaro, K. Fukase
    • 学会等名
      The 27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-activity relationship study of TLR4/MD-2 ligands that synergistically regulate receptor function2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 学会等名
      25th International Symposium on Glycoconjugates (Glyco25)
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Analysis of Symbiotic Bacterial Lipooligosaccharide and Synthetic Study of Its Core Oligosaccharide2019

    • 著者名/発表者名
      T. Uto, K. Mizote, A. Shimoyama, K. Fukase
    • 学会等名
      20th European Carbohydrate Symposuim (EUROCARB 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of chemically synthesized Alcaligenes lipid A for systemic and mucosal vaccine adjuvant2019

    • 著者名/発表者名
      K. Hosomi, A. Shimoyama, W. Yunru, K. Yoshii, H. Kiyono, K. Fukase, J. Kunisawa
    • 学会等名
      ASM Microbe 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Immunological Functions of Symbiotic Bacterial Lipopolysaccharide Partial Structures2019

    • 著者名/発表者名
      A. Shimoyama, K. Mizote, H. Yamaura, T. Uto, F. D. Lorenzo, N. Shibata, Y. Fujimoto, J. Kunisawa, H. Kiyono, A. Molinaro, K. Fukase
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Chemical Communication (ISCC2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 免疫制御因子リピドAの化学合成が拓く細菌-宿主間のケミカルエコロジー2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦史、深瀬浩一
    • 学会等名
      新学術領域研究「化学コミュニケーションのフロンティア」第6回公開シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 免疫調節因子リピドAの化学合成が拓く細菌-宿主間のケミカルエコロジー2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦史
    • 学会等名
      第54回天然物化学談話会
    • 招待講演
  • [学会発表] 相乗的作用により受容体機能制御を行うTLR4/MD-2リガンドの機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      松浦良史、下山敦史、深瀬浩一
    • 学会等名
      第25 回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
  • [学会発表] TLR4/MD-2/LPS複合体のライブセルイメージングおよびその機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      内藤ひかり、樺山一哉、新井健太、狩野裕考、下山敦史、井ノ口仁一、深瀬浩一
    • 学会等名
      第25 回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
  • [学会発表] Campylobacter jejuni 由来リピドA群の系統的合成と免疫機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦史、中川翔、松浦良史、深瀬浩一
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 糖脂質を基軸とした横展開2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦史、樺山一哉
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] リピドAの化学合成を基盤とした細菌-宿主間のケミカルエコロジー2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦史
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] Synthesis and function of Helicobacter pylori peptidoglycan fragments2019

    • 著者名/発表者名
      胡 若昉, 下山敦史, 深瀬浩一
    • 学会等名
      新学術領域研究「化学コミュニケーションのフロンティア」第6回公開シンポジウム
  • [学会発表] 共生菌リピドAおよびその類縁体の合成と機能2019

    • 著者名/発表者名
      山浦遼生・下山敦史・溝手啓介・宇戸智哉・Flaviana Di Lorenzo・國澤純・清野宏、Antonio Molinaro・深瀬浩一
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] Chemical synthesis and immunological function of Helicobacter pylori peptidoglycan fragments2019

    • 著者名/発表者名
      胡 若昉, 下山敦史, 深瀬浩一
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] 相乗的作用によりTLR4-MD2受容体機能制御を行う内因性リガンドの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      一ノ尾拓志、Joan G. Caldentey、下山敦史、深瀬浩一
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 相乗的に受容体機能制御を行うTLR4/MD-2リガンドの構造活性相関研究2019

    • 著者名/発表者名
      松浦良史、下山敦史、深瀬浩一
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] Campylobacter jejuni由来リピドAの系統的合成と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦史、中川翔、松浦良史、深瀬浩一
    • 学会等名
      新学術領域研究「化学コミュニケーションのフロンティア」第5回公開シンポジウム
  • [学会発表] Helicobacter pylori由来ペプチドグリカン部分構造の合成と免疫機能2019

    • 著者名/発表者名
      胡若昉、下山敦史、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
  • [学会発表] 相乗的に作用するTLR4/MD-2リガンドの合成と機能2019

    • 著者名/発表者名
      松浦良史、下山敦史、深瀬浩一
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
  • [備考] 深瀬研ホームページ

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/fukase/

  • [備考] 新学術領域研究 化学コミュニケーションのフロンティア ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/fr_chemcomm/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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