癌関連硫酸化糖鎖抗原の効率合成法確立と糖鎖抗原を用いる高効率癌ワクチンの新規開発

癌症相关硫酸化糖链抗原高效合成方法的建立及利用糖链抗原开发新型高效癌症疫苗

基本信息

批准号：
17J09903
负责人：
山崎悠司
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、ケラタナーゼII（Kase II）と呼ばれるケラタン硫酸加水分解酵素が触媒する糖転移反応を利用して、癌関連糖鎖抗原(TACA)構造である硫酸化ルイスX(su-Lex)の配列を制御した硫酸化糖鎖の合成を行った。まず、このKase IIの糖転移反応を利用することでシアル酸を非還元末端に導入しかつsu-Lexの配置を制御した硫酸化オリゴ糖が合成可能であることを示した。さらに、Kase II触媒糖転移反応が、硫酸化糖鎖の繰り返し単位を3つ有しながら、su-Lex構造の糖鎖中での位置を制御できる合成法に利用できることも示した。１年目の研究で環酸素原子を硫黄原子に変化した5-チオフコースを導入したルイスyアナログ（5S-Ley）をシート状の分子集合体に担持させた。本年度は、このナノ粒子をマウスに投与することによって5S-Ley自身のみならず、Leyに対しても交差性をもつIgM抗体を産生することを明らかにした。5S-Leyを担持したシート状の分子集合体によって産生する抗体の特異性や抗原との親和性についてさらに調査を進めることで糖の環酸素原子を置換することによる免疫応答に関する利点を明らかにできる可能性がある。さらに、ポリペプチド親水鎖を分子内に2本有するような両親媒性分子（A2B）を設計した。このA2Bの親水部末端にLey抗原を2つ導入することで、大量かつ高密度にLeYを表面に提示する分子集合体（LeY2-A2B-sheet）を調製した。LeY2-A2B-sheetを投与することによって速やかに抗LeyIgMは産生するものの、頻回投与によって免疫応答が抑制され抗体産生が減少した。また、産生した抗体の特異性も変化した。これらの結果から、糖鎖抗原を認識するようなB細胞は、ナノキャリア上の抗原の空間配置を繊細に認識して免疫応答を惹起していると考えられた。

今年，我们使用了一种称为角氨酸酶II（KASE II）催化的荟萃糖基化反应，以合成硫化糖链，以控制硫酸化的Lewis X（Su-Lex），一种癌症相关的Glycan抗原（TACA）结构。首先，表明，通过利用Kase II的这种转糖基化反应，在非还原端引入了唾液酸，并且可以合成Su-Lex的排列。此外，已经表明，Kase II催化糖基化反应可用于合成方法，该方法可以控制Su-Lex结构的位置，同时具有三个重复的硫酸盐糖链单位。在研究的第一年中，引入了5-噻吩的Lewis y Analog（5s-ley），将环氧原子转化为硫原子，被携带在类似薄片的分子组件上。今年，我们透露，将这些纳米颗粒给小鼠施用不仅对5s ley本身，而且还会产生横截面IgM抗体。进一步研究由携带5s蛋白及其与抗原亲和力产生的材料样分子组件产生的抗体的特异性可能揭示了取代糖的环氧原子的优势。此外，设计了两亲性分子（A2B），该分子在分子中具有两个亲水性链。通过将两个Ley抗原引入该A2b的亲水端，即分子组件（Ley2-A2B-片），以大量和高密度的形式在表面上呈现Ley。尽管通过施用LEY2-A2B表迅速产生了抗脂质，但频繁给药却抑制了免疫反应并减少了抗体产生。产生的抗体的特异性也发生了变化。这些结果表明，识别糖基化抗原的B细胞可很好地识别抗原在纳米载体上的空间排列以引起免疫反应。

项目成果

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ケラタナーゼII触媒的糖転移反応を利用する硫酸化LewisX含有ケラタン硫酸オリゴ糖の化学酵素合成

使用角质酶 II 催化的转糖基反应化学酶法合成含路易斯 X 的硫酸角质素寡糖

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nur Iman MUZTAHIDIN;Daisuke YASUTAKE;Kota HIDAKA;Yuta MIYOSHI;Ayami YONEDA;Koyo NAGAO;Masaharu KITANO and Takashi OKAYASU;山崎悠司
通讯作者：
山崎悠司

Chemo-Enzymatic Synthesis of the Sequence-Regulated Keratan Sulfate Oligomers by Keratanase II-Catalyzed Transglycosylation

通过 Keratanase II 催化的转糖基化化学酶法合成序列调控的 Keratan 硫酸盐低聚物