共生・発酵菌リピドAの化学合成が拓く革新的な粘膜ワクチンアジュバント開発

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グラム陰性菌の外膜構成成分であるリポ多糖(LPS)は代表的な自然免疫活性化因子であり、多糖構造の末端に活性中心である糖脂質リピドAが結合した構造を有する。大腸菌などの一般的な細菌のLPSやリピドAは、抗体産生増強作用などの免疫増強作用を有するが、致死毒性など強力な炎症惹起作用に由来する毒性を有する。自然免疫活性化因子をワクチンの効果を高めるアジュバントとして利用するには、炎症作用の制御が必須となる。鹿児島大の橋本らは以前、発酵黒酢に含まれる酢酸菌Acetobacter pasteurianus由来のLPSが温和な免疫刺激活性を有し、有望なアジュバント候補であることを示した。また、A. pasteurianusリピドAが四糖骨格と複数の脂質から成る合成例が皆無のユニークな化学構造を有していることも報告された。さらには、脂質部位には構造多様性があり、4～6本の脂肪酸を有する3種類リピドAを含むことが分かった。そこで我々は、３種類のA. pasteurianusリピドAの系統的合成を行うことで、A. pasteurianus LPSの分子レベルでの機能解析を目指した。本年度はまず、還元末端二糖（グルコサミン-グルクロン酸）に含まれる1,1-α,α-グリコシド結合の構築を試み、ボリン酸触媒を用いることで高立体選択的にグリコシル化が進行することを見出した。その後、非還元末端二糖（マンノース-2,3-ジアミノグルコース）とのグリコシル化を行い、四糖共通中間体を得ることに成功した。四糖中間体の保護基の除去と脂肪酸の導入を行い、接触水素により全ての保護基を除去することで、A. pasteurianusリピドAの系統的な合成を達成した。最後に、細胞系での自然免疫活性評価を行ったところ、6本の脂肪酸を有するA. pasteurianusリピドAが最も高い活性を示することを明らかにした。