目次目

1-17

未来を創るグライコサイエンスBOX

ー我が国のロードマップー

はじめに… ……………………………………………………………………………… ・2目 次… ………………………………………………………………………………… ・4

背 景    …
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…・10

第1章

糖鎖関連（バイオ）医薬品… ……………… 17［ 概論 ］

血液型と糖鎖… …………………………………………………………………… 51

1-18

腫瘍関連抗原とセルフアジュバントワクチン……………………………… 52

1-19

バイオ人工臓器・組織の糖鎖抗原リモデリング…………………………… 55［ 糖鎖改変人工臓器 ］

第2章

糖鎖が関わる医学・医療・疾病… ……… 57［ 糖鎖の役割と制御 ］

2-1

進化・発生・幹細胞と糖鎖の役割… ………………………………………… 59

2-2

幹細胞における糖鎖… ………………………………………………………… 61

バイオ医薬品：バイオ後続品・バイオベター……………………………… 182-3糖鎖遺伝子のエピジェネティクス… ………………………………………… 63

1-2

糖鎖均一化バイオ医薬品と品質評価… ……………………………………… 19

2-4環境因子による糖鎖遺伝子のエピジェネティクな制御…………………… 65

2-5糖鎖発現のマイクロ RNA による制御………………………………………… 66

BOXエリスロポイエチン… …………………………………………………………… 21

1-3ヒト型糖鎖ライブラリー… …………………………………………………… 22

1-4糖鎖均一化技術と化学合成… ………………………………………………… 24

1-5

グライコエンジニアリングのツール：鍵酵素……………………………… 26

1-6抗体医薬（ADCC）… …………………………………………………………… 28

2-10脊髄損傷とグリコサミノグリカン… ………………………………………… 76

2-11ミクログリア… ………………………………………………………………… 78

酵母によるバイオ医薬品生産… ……………………………………………… 32［ 糖鎖と骨・関節 ］

2-12

骨疾患……………………………………………………………………………… 80

2-13

関節炎……………………………………………………………………………… 82

2-14

インフルエンザウイルス… …………………………………………………… 84［ 糖タンパク質医薬品 ］

1-7
1-8
1-9

抗体 - 薬物複合体（ADC）… …………………………………………………… 30
蚕によるバイオ医薬品生産… ………………………………………………… 34［ 糖鎖標的医薬品 ］

1-10
BOX
1-11

レクチン薬物複合体（LDC）…………………………………………………… 36
へパリノイド… …………………………………………………………………… 38

新たな DDS 開発手法：核酸 - 糖鎖複合体…………………………………… 39［ グライコミメティクス ］

2-6がんの薬剤耐性獲得への糖鎖の関与… ……………………………………… 68

2-7エクソソーム… ………………………………………………………………… 70

2-8統合失調症（ポリシアル酸）… ………………………………………………… 72

2-9統合失調症（α-1,6- フコースとポリシアル酸）… …………………………… 74［ 糖鎖と神経系 ］［ 糖鎖と感染・免疫 ］

BOX

インフルエンザ薬… ……………………………………………………………… 85

2-15

インフルエンザウイルスの宿主間伝播と糖鎖の新展開…………………… 86
マラリア原虫および原虫一般… ……………………………………………… 88

1-12セレクチン阻害剤… …………………………………………………………… 412-161-13

シグレック制御剤… …………………………………………………………… 43

BOX

1-14ガレクチン阻害剤… …………………………………………………………… 44

2-171-15合成酵素関連阻害剤… ………………………………………………………… 46

2-18

腸内細菌と腸管免疫ネットワークにおける糖鎖修飾制御研究…………… 92

2-19

糖鎖と微生物・高等動物の相互作用（腸内細菌）…………………………… 94

2-20

糖鎖と微生物・高等動物の相互作用（真菌）………………………………… 96

2-21

生体防御機構… ………………………………………………………………… 97

BOX

糖転移酵素を標的にした HTS… ………………………………………………… 47

1-16

微生物糖鎖と免疫応答… ……………………………………………………… 48［ 微生物糖鎖アジュバント・免疫活性化剤 ］

4

病原微生物における免疫賦活糖脂質… ……………………………………… 50

1-1［ 分析標準 ］

次

デング熱ウイルス… ……………………………………………………………… 90

病原体と GPI アンカー… ……………………………………………………… 90

5

目

可能なテクノロジー……………………………… 145

2-22

コレクチンと生防御・補体活性化… ………………………………………… 99

2-23

自己免疫疾患、免疫抑制剤……………………………………………………… 101

2-24

関節リウマチ… ………………………………………………………………… 103

2-25

シグレック………………………………………………………………………… 105

2-26

次世代および個別化医療におけるグライコサイエンスの役割…………… 106

3-3糖鎖の自動化分析技術の現状と将来… ……………………………………… 149

2-27

健康モニタリング… …………………………………………………………… 108

3-4

グライコプロテオミクス… …………………………………………………… 151

2-28

未病診断技術̶認知症、がん、水頭症など… ………………………………… 110

3-5

病態解明と糖鎖の役割を解明するための基盤技術………………………… 112

糖タンパク質の O - グライコーム解析技術… ……………………………… 153

2-29

3-6

グライコリピドミクス… ……………………………………………………… 155

3-7

グライコメタボローム… ……………………………………………………… 157

2-30

先天性糖鎖異常症（CDG）のスクリーニング… …………………………… 113

3-8糖鎖アレイ………………………………………………………………………… 159［ 次世代の医療 ］  

［ 先天性糖鎖異常 ］［ 糖鎖解析（分析・検出）］3-1
3-2液体クロマトグラフィー質量分析計（LC-MS）……………………………… 146
イオンモビリティ質量分析（IM-MS）………………………………………… 148

2-31

ジストログリカノパチー… …………………………………………………… 115

3-9糖脂質アレイ… ………………………………………………………………… 161

2-32

NGLY1 欠損症…………………………………………………………………… 117
リソソーム病（LSD）… ………………………………………………………… 119

3-10レクチンブロッティング… …………………………………………………… 162

2-33

BOX

レクチンマイクロアレイ… ……………………………………………………… 164

2-34

グリコサミノグリカン合成関連分子の異常………………………………… 121

3-11

レクチン工学… ………………………………………………………………… 165

2-35

O -GlcNAc・O - フコース・O - グルコース修飾とその異常症… ………… 123

3-12糖鎖抗体による iPS 細胞の同定… …………………………………………… 166［ 神経変性疾患 ］

2-36
2-37

… ………………………………………………… 125（1）
アルツハイマー病（AD）… ………………………………………………… 126（2）
アルツハイマー病（AD）

2-38

パーキンソン病… ……………………………………………………………… 128

2-39

糖尿病……………………………………………………………………………… 130［生活習慣病 ］

BOX

抗糖尿病薬… ……………………………………………………………………… 131

3-13

EMARS 法………………………………………………………………………… 168

3-14

クライオ電子顕微鏡… ………………………………………………………… 170［ 立体構造と高次構造決定 ］

BOX
3-15
3-16
3-17

2-40

肥満………………………………………………………………………………… 132

3-18

2-41

COPD（慢性閉塞性肺疾患）… ………………………………………………… 133

3-19［ がん ］

6第3章

次BOX

ゲノム編集… ……………………………………………………………………… 172

糖鎖のコンフォメーション解析（1）… ……………………………………… 172
糖鎖のコンフォメーション解析（2）… ……………………………………… 174
計算科学（スパコン）と AI（人工知能）………………………………………… 176… ………………………………… 178
糖鎖関連タンパク質の立体構造解析（1）… ………………………………… 180
糖鎖関連タンパク質の立体構造解析（2）マスイメージング… ……………………………………………………………… 181

BOX
2-42

間質性肺炎… ……………………………………………………………………… 135
胃がん……………………………………………………………………………… 1352-43

肝線維化…………………………………………………………………………… 137

3-22

2-44

肝臓がん…………………………………………………………………………… 139

3-23

2-45

膵臓がん…………………………………………………………………………… 141

3-24

2-46

前立腺がん………………………………………………………………………… 143

ラベル化糖鎖を用いた診断とイメージング（3）… ………………………… 1893-25

合成糖鎖…………………………………………………………………………… 1913-26

糖鎖合成の自動化… …………………………………………………………… 1933-27

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：糖タンパク質（1）…………… 195

3-20
3-21

… ……………………………… 182
膜のシミュレーションとイメージング（1）… ……………………………… 184
膜のシミュレーションとイメージング（2）ラベル化糖鎖を用いた診断とイメージング（1）… ………………………… 185
ラベル化糖鎖を用いた診断とイメージング（2）… ………………………… 188［ 糖鎖合成と調製 ］  

7

目

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：糖タンパク質（2）…………… 1973-29

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：糖脂質………………………… 198

第5章

3-30

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：複合型………………………… 200

5-1

希少糖……………………………………………………………………………… 2523-31

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：

5-2

ミルクオリゴ糖の生産による新生児の健康の増進………………………… 253

グリコシルホスファチジルイノシトール（GPI）…………………………… 202

5-3

海藻由来機能性多糖フコイダンの構造および機能………………………… 256

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：5-4

デンプンの物性制御と食感… ………………………………………………… 258………………………………………………… 204
グリコサミノグリカン（GAG）

3-28

3-32

5-5

メイラード反応… ……………………………………………………………… 259

標準糖鎖化合物の生産のための新規な合成法：糖ペプチド… ……………… 206

5-6

生理活性糖鎖の機能性食品開発への応用… ………………………………… 261

3-34

遺伝子改変マウス：糖脂質（1）… …………………………………………… 207

第6章

遺伝子改変マウス：糖脂質（3）… …………………………………………… 211

6-1

セルロースナノファイバー材料… …………………………………………… 266
キチンキトサンナノファイバー材料… ……………………………………… 268

3-353-36

遺伝子改変マウス：糖脂質（2）… …………………………………………… 209

3-37

遺伝子改変マウス：糖タンパク質… ………………………………………… 213

6-2

3-38（1）…………………… 215
遺伝子改変マウス：グリコサミノグリカン（GAG）

BOX（2）…………………… 217
遺伝子改変マウス：グリコサミノグリカン（GAG）

糖鎖関連材料とバイオ利用……………… 265
液晶ディスプレイに使われる TAC… …………………………………………… 269

6-3アミロース複合材料… ………………………………………………………… 270

3-40

ショウジョウバエ… …………………………………………………………… 220

6-4

シクロデキストリン超分子ゲル材料… ……………………………………… 271

3-41

線虫………………………………………………………………………………… 222

6-5

糖鎖のリサイクル可能性… …………………………………………………… 273

3-42……………………………………………………… 224
遺伝子改変：小型魚類（1）6-6多糖ナノゲル工学によるバイオ材料… ……………………………………… 275

6-7

ナノメディシンのための糖鎖高分子バイオ材料…………………………… 277

6-8

光学分割剤………………………………………………………………………… 279……………………………………………………… 229
遺伝子改変：小型魚類（4）6-9

再生医療用多糖材料… ………………………………………………………… 280

植物と糖鎖（2）…………………………………………………………………… 232

第7章

3-39

3-43
3-44
3-45
3-46
3-47

……………………………………………………… 225
遺伝子改変：小型魚類（2）……………………………………………………… 227
遺伝子改変：小型魚類（3）植物と糖鎖（1）…………………………………………………………………… 230

3-48

遺伝子改変：酵母… …………………………………………………………… 234

3-49

化合物ライブラリー… ………………………………………………………… 236

マスタープラン 2017……………………………… 283

第 4 章 グライコサイエンスにおけるトレーニングと教育… …………………………… 239

まとめと展望 ……………………………………………………………………………… 290

4-1

糖鎖科学の教育材料や人材育成… …………………………………………… 240
糖鎖関連データベースおよびライフサイエンス統合化推進事業（JST）

キーワード索引… ………………………………………………………………………… 328

4-2… ………………………………………………………………………………… 244

4-38

糖鎖の関わる食品と機能…………………… 251

3-33［ 糖鎖機能解析のテクノロジー ］  

次用語集… …………………………………………………………………………………… 301
編集担当委員… …………………………………………………………………………… 324
執筆者一覧… ……………………………………………………………………………… 326
奥 付… …………………………………………………………………………………… 334

グライコケモインフォマティクス… ………………………………………… 249

9