2020 Fiscal Year Annual Research Report
D-マンノ－ス骨格を持つ糖鎖による免疫・炎症反応制御とその分子基盤の解析
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19H02902
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
戸田 雅子 東北大学, 農学研究科, 教授 (10828429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐分利 亘 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (00598089)
比能 洋 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (70333333)
新谷 尚弘 東北大学, 農学研究科, 教授 (70374973)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 免疫機能性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真菌類や植物には結合様式の異なる様々なα型とβ型のマンナン（D-マンノ－ス骨格を基本とする多糖類）が含まれる。マンナンは「免疫系に対する機能を持つ食品成分」 と注目され、その機能性の科学的解析が求められている。本研究はD-マンノ－ス骨格を持つ分子の免疫学的な意義を明らかすることを目的とする。また、「麹菌」を用いてマンノシル化アレルゲンを発現する麹菌を構築し、抗アレルギ－作用を持つマンナン分子の作製を目指している。本年度はまずβ1,4型マンノオリゴ糖のなかで最も高い樹状細胞活性化能を示したβ-1,4-マンノビオースの機能性発現機序について調べた。樹状細胞におけるβ-1,4-マンノビオースの受容体として、トル様受容体4（Toll like receptor 4：TLR4）とC3a補体受容体（C3a complement receptor）を同定し、それにより惹起する細胞内シグナル伝達系を解析した。また、β-1,4-マンノビオースの刺激により細胞内グルコース代謝が高まり、これにより炎症性サイトカインIL-6やTNF-α産生が促進されることを明らかにした。さらにα型マンノオリゴ糖サンプルの免疫機能性を調べたところ、α-1,2およびα-1,6結合型直鎖オリゴ糖のベンジルグリコシド体はTLR4アンタゴニストとして働くことを見いだした。マンノシル化アレルゲンを発現する麹菌に関しては、オボアルブミン（OVA：モデルアレルゲン）の cDNAコドン最適化を行い、目的タンパク質の発現を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度は各種マンノオリゴ糖で刺激した樹状細胞のメタボローム解析を行う予定であったが、コロナ禍で関連試薬の輸入が滞り、解析の開始がやや遅れて、次年度の解析となった。また、マンノシル化アレルゲンを発現する麹菌の構築が当初の予定よりやや遅れている。その他の計画については、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに免疫賦活性と免疫抑制性のマンノオリゴ糖やマンナンを同定できたので、これらの分子が樹状細胞の代謝や活性化に及すメカニズムをメタボローム解析やRNA Sequencingなどにより明らかにする。マンノシル化アレルゲンを発現する麹菌の構築が難しい場合、これに代わり、マンノシル化アレルゲンを発現する酵母を構築し、この抗アレルギー作用をアレルギーモデルマウスを用いて解析する。
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