2018 Fiscal Year Research-status Report
糖鎖解析技術を用いたロタウイルス宿主特異性と種間伝播の分子基盤の解明
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17K08398
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| Research Institution | Osaka Ohtani University |
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Principal Investigator |
山田 佳太 大阪大谷大学, 薬学部, 講師 (80584185)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フコシル化糖鎖 / 硫酸化糖鎖 / シアロ糖鎖 / ロタウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生ロタウイルスを用いた結合糖鎖解析の結果から、①ヒトへ感染するロタウイルスは、NeuAca2-3Gal構造に強く結合すること、②サルに感染性を示すウイルスはシアル酸の結合様式の影響を受けず、いずれのシアロ糖鎖とも強く結合すること、③ウシに感染性を示すロタウイルスは血液型A抗原に結合することが明らかになっている。これらの糖鎖以外にも今回解析した何れのロタウイルスも、硫酸化糖鎖や血液型B型抗原へ結合していることが明らかになった。ロタウイルス感染モデル細胞のMA104細胞の表面糖鎖解析の結果から、ロタウイルスは結合可能な複数の糖鎖構造の中から、宿主細胞表面糖鎖プロファイルに最も合致した糖鎖選択し結合しうる可能性が示唆された。そこで、細胞試料ではなく、ロタウイルスの感染部位となる回腸組織試料を入手し糖鎖解析を実施中である。解析は完了していないが、シアロ糖鎖や血液型抗原を形成しうるフコシル化糖鎖を含む複雑な糖鎖プロファイルが観察されている。今後MS/MS解析による詳細な構造解析を進める。一方ロタウイルス結合糖鎖の候補として硫酸化糖鎖も上がっているが、発現量が微量であることと、リン酸化糖鎖の識別が困難点から解析が難航していた。これらの点から、技術開発に取り組み、生体中の微量硫酸化糖鎖とリン酸化糖鎖の分離識別が可能な技術の開発に成功した(研究業績論文参照)。この技術により今後、回腸組織の硫酸化糖鎖発現パターンの解析を進めることができると思われる。これらの糖鎖解析と平行し、ウイルス結合糖鎖のキャリア分子の特定技術の開発を進めている。現在、血液型抗原や硫酸化糖鎖を有する糖ペプチドをエンリッチできる技術を開発しており、その技術が確立できれば、ロタウイルス結合糖鎖を発現する細胞表面タンパク質が特定できるため、ロタウイルス感染と宿主細胞上の糖鎖の関連をより明確にすることができると期待している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
回腸糖鎖解析を進める上で技術的課題が生じたため、それらの解決に時間を要したため進捗は遅れている。しかしながら確立できた技術は、汎用性や応用性があるため、分析化学的には大きな成果となっている。この点については、本年の取組は評価できる点であると考えられる。また、ウイルス結合糖鎖のキャリア分子を特定する過程においても、技術課題が生じたため分析手法の確立に取り組んでいる。本技術開発については、順調に進んでいるため、今後テーマを進めることができると考えられる。また前述の項目と同様に、本技術についても分析化学的に価値が高いものと想定されるため、技術開発自体が大きな研究成果になりうると期待している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、回腸組織の糖鎖解析を進めると共に新たに開発した硫酸化糖鎖解析技術を用いて、回腸組織の硫酸化糖鎖プロファイルを解析する。さらに、硫酸化糖鎖及びフコシル化糖鎖のキャリア分子の特定技術を完成させ、回腸組織に発現するロタウイルス結合糖鎖のキャリア分子の特定を試みる。また、新たなロタウイルス株が入手できれば、ロタウイルス結合糖鎖解析例を増やす予定である。これらの解析結果より、ロタウイルスは結合可能な複数の糖鎖構造の中から、宿主細胞表面糖鎖プロファイルに最も合致した糖鎖選択し結合しうるという仮説を検証したい。
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| Causes of Carryover |
本年度は、技術開発研究に時間を有したため、回腸組織の解析検体の数を増やすことができなかった。このため、組織試料購入が遅れているため、未使用額が生じた。問題となる技術開発が完了したため、解析する回腸組織試料の増加が見込める。したがって、次年度では残額の費用を使用し回腸組織試料の購入し、解析例を増やす予定である。
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