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糖鎖創薬技術研究センター

研究内容 -各チームの研究  (→ 戦略課題 についてはこちら)

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創薬技術開発チーム

創薬技術開発チーム 糖鎖創薬技術チームでは、悪性腫瘍血管標的抗がん剤を始めとして、子宮内膜症、花粉症等のアレルギー疾患、膠原病等の自己免疫疾患、胃がんのリスクを高めるピロリ菌感染、に対する診断薬と治療薬の開発技術を主として扱います。手法としては、短いペプチドを提示するファージライブラリーをスクリーニングして、其々の疾患に特異的なペプチド性プローブを同定します。ペプチドは、必要に応じてさらに有機合成した化合物に置換えて生体内での安定性や治療薬としての活性を高める様に改良していきます。マーカーとして同定される血清糖蛋白質などは、生化学的な分析によってマーカーとして確立していきます。ファージライブラリーのスクリーニングが、より速くまた誰でもが出来るような技術になるように考慮し、日本の創薬をめざす研究者が広くこの技術を使える様に、技術の普及に勤めます。

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標的分子評価研究チーム

標的分子評価研究チーム 標的分子評価研究チームは、均一な糖タンパク質の合成法を開発し、標的糖タンパク質分子とプローブの結合能の評価を行うとともに、構造解析と計算化学を組み合わせた結合能の評価技術を開発し、特異性の高い標的化技術を開発することを目的にしています。
 上記課題に加え、当チームでは、酵母特有の糖鎖を合成する遺伝子の破壊とヒト型糖鎖を合成するための遺伝子の導入により、酵母による様々なヒト型糖タンパク質の生産を進めています。またin vitroで糖鎖合成を行なうため、ヒト糖転移酵素の生産系の構築と、酵母由来のエンド-β-Nアセチルグルコサミニダーゼの有効利用も検討しています。これらの技術を組み合わせ、糖タンパク質を合成し、その糖鎖機能を評価すると共に、より高機能化した糖ペプチド・糖タンパク質の開発を目指します。
 また、X線結晶学を中心とした立体構造解析を基に、糖鎖や薬剤などがタンパク質にどのように結合するのかを原子レベルで解明することを行っています。さらに計算機技術を駆使してその結合の強さを定量的に理解し比較可能にすることにより、様々なプローブや阻害剤などを改良するためのノウハウの蓄積を目指しています。

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標的糖鎖探索チーム

 細胞表面の膜タンパク質や体液中に分泌されるタンパク質はほとんどすべてが糖鎖修飾された糖タンパク質です。糖タンパク質に結合している糖鎖は、産生細胞内の分泌経路(小胞体やゴルジ体)に局在するおよそ200種類の糖鎖生合成酵素群の協奏的または競争的作用によって形成されます。この酵素群の組成は、細胞の種類によって異なり、また同じ細胞でも、外部刺激や分化状態、疾患などに伴って変化するため、糖鎖構造のバラエティーもそれに伴って変化します。たとえば、肝臓と脳で合成されている糖鎖の構造バラエティーは生理的条件下で異なりますし、がんの発生や進展に伴って、糖鎖の分岐、ラクトサミン鎖の伸長、フコシル化、シアリル化、硫酸化の程度が変化することはよく知られています。したがって、疾患に伴って出現した糖鎖をもつ糖タンパク質(疾患グライコフォーム)は、優れたバイオマーカーとなる可能性をもつと考えられます。前身の糖鎖医工学研究センターでは疾患グライコフォームをバイオマーカーとして探索する戦略を考案し、体外診断薬の開発を進めてきました。当、標的糖鎖探索チームでは、この探索戦略を改善、進化させ、がんや線維化などの緩行性疾患に伴って出現する疾患グライコフォームを発見、検出してバイオマーカーを開発するだけでなく、さらにこれを標的にがん細胞を狙い撃つ薬の開発を促進するための技術開発を目的としています。この目的に向かって下記の研究課題を推進する計画です。

1)疾患関連糖鎖変化の検出と感度の改善
2)疾患グライコフォームの同定、構造解析、定量技術の開発と微量化
3)疾患グライコフォーム検出プローブの開発
4)疾患グライコフォームの産生機序や糖鎖機能の解明

医工連携推進班

医工連携推進班 医工連携推進班(Glycodiagnosis & Drug Translation Research Party)は、当センターが開発したグライコミクスのための先端技術を実用化することで、健康を守る技術としての産業応用、糖鎖が密接に絡む生命現象(がん、発生、感染、免疫など)の解明による社会還元を目指しています。
 糖鎖は、核酸、タンパク質に次ぐ第3の生命鎖を形成する生体情報高分子であり、多くの疾患との関わりは周知の事実です。一方、その解析技術は他の両者に比べると必ずしも汎用的ではなく、技術を活用した、診断技術が生まれにくい環境にあります。
 われわれは、先端技術により産み出された糖鎖バイオマーカーを市民病院等で測定できるよう、技術の開発と並行して、汎用的な診断技術への橋渡し研究を行います。
 われわれは、前身センターで開発したレクチンマイクロアレイ技術、NEDOプロジェクトSG、MGで蓄積されたノウハウを応用研究の基盤としています。

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糖鎖科学データベース班

糖鎖科学データベース班  糖鎖科学データベース班は、(独)科学技術振興機構・バイオサイエンスデータベースセンター (NBDC)の統合化推進プログラムに参加し、糖鎖統合データベースの統合化を重点的に推進するために結成されました。これまでNEDOプロジェクトで得られた産総研の研究結果やデータを様々な研究者がより利用しやすくするために、データベースの研究開発しています。また、糖鎖科学実験を行う研究者へのグライコ・バイオインフォマティクスによる支援活動や、学会等の展示ブースを開設してDBの活用セミナーを定期的に行っています。 近年、データベースを利用して中国・台湾・韓国・タイなどアジアの研究者と国際連携を深め、アジアの糖鎖技術や糖鎖科学のコンソーシアム(ACGG)のデータベース構築を始めています。 これと並行して、米国の糖鎖コンソーシアム(CFG)や豪国のUniCarbKBなどと協働し、糖鎖関連データ等の保存形式を開発しています。
 なお当班は、日本糖鎖コンソーシアムのデータベースである日本糖鎖科学統合データベース(JCGGDB)の運営事務局とアジアの糖鎖コンソーシアムのデータベース(ACGG-DB)の日本事務局も兼ねています。

連絡先

独立行政法人 産業技術総合研究所 糖鎖創薬技術研究センター

〒305-8568 茨城県つくば市梅園1-1-1 つくば中央第2
電話:029-861-3253 FAX:029-861-3252
アドレス

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