ヒトの免疫系活性化におけるリピドAの動的機能解析

脂质A在人体免疫系统激活中的动态功能分析

基本信息

批准号：
11878108
负责人：
及川雅人
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11878108/
关键词：
リピドA 合成安定同位体標識コンホメーション NMR 蛍光標識自己会合超分子

项目摘要

リピドAはグラム陰性菌の細胞表層の構成成分リポ多糖の末端部分構造で、リポ多糖がヒトなどの高等動物に対して示すエンドトキシン活性の本体である。この生理活性は、リピドA部分が血中の大食細胞の表層のレセプターに認識されることで免疫系が活性化されて引き起こされる。リピドAはリン酸化されたグルコサミン二糖に脂質が縮合した構造を有しており、その脂質部分の疎水性の相互作用と糖部分のリン酸基を介した相互作用によって自己会合体を形成する。私たちは人工合成類縁体を用いた活性や機能に関する研究を通じて、リピドAが形成する超分子がその活性発現に重要な役割を果たしていることを提案している。そこで本研究では、リピドAの自己会合体の機能解析をさらに進めるために、蛍光標識体と完全^<13>C標識体の合成に取り組んだ。私たちは1999年にグリシンをリンカーに持つ蛍光(BODIPY)標識化リピドAを合成し、それが生物活性を示す濃度範囲で自己会合していることを明らかにしている。本研究では、リンカーにより親水性の高いヘキサエチレングリコール(HEG)を採用したリピドAの蛍光標識体を、新しいリンカー導入法を開発して合成した。リピドAの標的細胞上での挙動の観察は、水溶性に優れたこの蛍光標識体を用い蛍光顕微鏡やフローサイトメトリー法によって行う予定である。また、天然リポ多糖においてリピドAに結合する酸性糖(Kdo)を有する化合物BODIPY-HEG-Kdo-リピドAの合成も行った。私たちはKdo残基がリピドAの活性を約10倍強めることを化学合成により明らかにしている。今回合成した蛍光標識リピドAをさらに用いれば、リピドAの会合性などの物理化学的な性質に対してKdo残基の存在が及ぼす影響を解析することが可能になるため、それによって会合性と生物活性との関係が間接的に明らかになる。完全^<13>C標識体の合成は、入手が可能なU-^<13>C-グルコースを出発原料に用いて行う。現在は合成経路の中でもっとも難度の高いグルコサミンへの高収率変換法の開発に取り組んでいる。標識化脂肪酸やエチレングリコール部などはすでに調製してあるため、各コンポーネントの縮合を行えば合成は完成する段階にある。

脂质A是脂多糖的末端结构，脂多糖是革兰氏阴性细菌细胞表面的成分，并且负责脂多糖对高等动物（例如人类）表现出的内毒素活性。这种生理活性是由血液中巨噬细胞表面的受体识别脂质 A 部分时免疫系统的激活引起的。脂质A具有脂质缩合成磷酸化葡萄糖胺二糖的结构，并通过脂质部分的疏水相互作用和糖部分的磷酸基团的相互作用形成自组装体。通过使用人工合成的类似物对脂质A的活性和功能进行研究，我们提出脂质A形成的超分子分子在其活性的表达中发挥着重要作用。因此，在本研究中，为了进一步推进脂质A自缔合体的功能分析，我们尝试合成荧光标记和全^ 13 C标记形式。 1999年，我们合成了带有甘氨酸接头的荧光标记（BODIPY）标记的脂质A，并证明它在表现出生物活性的浓度范围内自缔合。在本研究中，我们开发了一种新的连接体引入方法，并使用高亲水性的六乙二醇（HEG）作为连接体合成了荧光标记的脂质A。我们计划使用这种高度水溶性的荧光标记，通过荧光显微镜和流式细胞术观察脂质 A 在靶细胞上的行为。我们还合成了化合物 BODIPY-HEG-Kdo-Lipid A，其具有与天然脂多糖中的脂质 A 结合的酸性糖 (Kdo)。我们通过化学合成证明，Kdo 残基可使脂质 A 的活性增强约 10 倍。通过进一步利用本次合成的荧光标记脂质A，将可以分析Kdo残基的存在对脂质A的理化性质的影响，例如其缔合性与生物活性的关系。使用可用的U- 13 C-葡萄糖作为起始材料合成完整的13 C-标记化合物。目前，我们正在开发一种高产率转化为氨基葡萄糖的方法，这是合成路线中最困难的。由于已经制备了标记的脂肪酸和乙二醇部分，因此现在通过缩合各组分来完成合成。