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糖鎖とは

What is Glycobiology

「糖鎖」は、糖が生命の規則に従ってつながった鎖です。

核酸(ゲノム)、タンパク質に続く第3 の生命鎖として、幅広い生物種に発現しています。
その多くが細胞表面のタンパク質や脂質に結合して存在しています。
糖鎖は免疫、発生、神経機能など個体から細胞レベルまで数多くの生命現象に関与する重要な生体分子です。
またその発現変化・構造異常は、がんや認知症など様々な疾患と関連しています。

糖鎖はその複雑性から、構造および機能の解析は非常に難しく、ゲノム、タンパク質に比べて、まだまだ理解が十分には進んでいません。第3の生命鎖「糖鎖」はいわば生命科学の最後のピースです。

糖鎖の研究が異分野と融合しさらに発展することで、生命の本質を明らかにすることができると考えられます。
糖鎖の構造・機能の解明は、各種疾患の理解にもつながり、疾患の超早期診断法、個別化医療、革新的な治療法・予防法の開発につながる可能性があります。

生命を知る:全ての細胞は糖鎖で覆われている

糖鎖は我々の全ての細胞の表面を覆っています。そして、個々の細胞の個性を決め、細胞と外界(他の細胞や病原体など)とのコミュニケーションを制御しています。このことから、糖鎖は特に、免疫や神経の機能、老化、また感染症、がん化、認知症など、多くの生命現象や疾患に密接に関わっています。さらに、タミフル等の糖鎖を標的とした医薬品が有効であることや、最近ではがん治療などに用いられる抗体医薬の効果が糖鎖を変えることによって100倍程度に高まるなど、糖鎖研究が医療へ応用できることがわかってきています。

糖鎖が様々な生命現象や疾患に関わることがわかってきた一方で、現状では糖鎖の研究は世界的に見てもまだ十分には進んでいません。つまり、生命というものを理解し、その知見を応用して医療に活かすためには、糖鎖の研究を進めて生命の本質(コア)をより深く理解する必要があります。

糖鎖研究によって生命を真に理解し
生命の真の理解へ

糖鎖の理解が十分でない大きな原因は、以下の3つが挙げられます。
(1)糖鎖が核酸(DNA, RNA)、タンパク質を超える複雑さと多様性を持っているため、糖鎖の合成・分析・生物学を行うためには高度な専門性が必要なこと、(2)糖鎖に関する個別の知見を統合して全体を理解するための統合的研究所がないこと、(3)ゲノミクス(核酸)、プロテオミクス(タンパク質)と並ぶビッグデータとしてのグライコミクス(糖鎖)情報を取得し、解析する試みがなされていないこと、です。

本研究所「糖鎖生命コア研究所(iGCORE)」は、化学・生化学・医学・イメージングなど様々な分野の研究者が集合したトップレベルの統合的糖鎖研究所です。本研究所により、個々の糖鎖の理解はもとより、糖鎖の集合体が持つ機能・性質の解明が飛躍的に発展することが期待できます。これらの統合的な糖鎖研究を進めることによって、核酸、タンパク質研究だけでは成し得なかった、真の生命原理(生命コア)の理解とその応用を目指します。