Nishimura Shin-Ichiro

Faculty of Advanced Life Science Advanced Transdisciplinary Science Drug Discovery ResearchSpecially Appointed Professor
Last Updated :2026/04/14

■Researcher basic information

Degree

  • Jun. 1987

Profile Information

  • 複合糖質の構造と機能の解明を通して新しい医薬品開発に貢献できればと考えております。

Researchmap personal page

Research Keyword

  • Glycomedicine
  • Glycoconjugate
  • antibody
  • cancer specific epitope
  • organic chemistry
  • epitope
  • Medicinal chemistry
  • Chemical Biology
  • Glycotechnology
  • Bio-organic chemistry

Research Field

  • Nanotechnology/Materials, Chemical biology, Nanosome, exosome, DDS
  • Nanotechnology/Materials, Molecular biochemistry, Nanosome, exosome, DDS
  • Nanotechnology/Materials, Structural/physical organic chemistry, Nanosome, exosome, DDS
  • Nanotechnology/Materials, Nanobioscience, Nanosome, exosome, DDS
  • Life sciences, Genomics, glycotechnology, medicinal chemistry, epitope engineering
  • Life sciences, Structural biochemistry, glycotechnology, medicinal chemistry, epitope engineering
  • Life sciences, Bioorganic chemistry, glycotechnology, medicinal chemistry, epitope engineering
  • Life sciences, Applied biochemistry, glycotechnology, medicinal chemistry, epitope engineering

■Career

Career

  • Jul. 2025 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Advanced Life Science Division of Advanced Transdisciplinary Sciences, Specially Appointed Professor
  • Dec. 2019 - Present
    遠友ファーマ株式会社, Japan
  • Apr. 2025 - Jun. 2025
    Hokkaido University, Faculty of Advanced Life Science Division of Advanced Transdisciplinary Sciences, 招へい教員
  • Apr. 2006 - Mar. 2025
    Hokkaido University, 大学院先端生命科学研究院 新薬探索研究分野, 教授, Japan
  • Aug. 2012 - Mar. 2022
    医化学創薬株式会社, Japan
  • Nov. 2010 - Aug. 2012
    医化学創薬合同会社, Japan
  • Jun. 2002 - Mar. 2010
    AIST Hokkaido, 招聘研究員, Japan
  • Apr. 1995 - Mar. 2006
    Hokkaido University, 大学院理学研究科 生物科学専攻 生体高分子設計学講座, 教授, Japan
  • Apr. 1993 - Mar. 1995
    Hokkaido University, 理学部生物科学科, 教授, Japan
  • Jul. 1993 - Apr. 1994
    Johns Hopkins University, 文部省在外研究員, United States
  • Apr. 1992 - Mar. 1993
    Hokkaido University, 理学部高分子学科, 講師
  • Apr. 1989 - Mar. 1992
    Seikei University, 工学部工業化学科, 助手
  • Apr. 1988 - Mar. 1989
    RIKEN, 生物有機化学研究室, 特別研究生
  • Jul. 1987 - Mar. 1988
    RIKEN, 日本学術振興会特別研究員(PD), Japan
  • Apr. 1986 - Jun. 1987
    Hokkaido University, 日本学術振興会特別研究員(DC), Japan

Educational Background

  • Apr. 1984 - Jun. 1987, Hokkaido University, 大学院理学研究科 高分子学専攻 博士後期課程, Japan
  • Apr. 1982 - Mar. 1984, Hokkaido University, 大学院理学研究科 高分子学専攻 修士課程, Japan
  • Apr. 1978 - Mar. 1982, Hokkaido University, 理学部高分子学科

■Research activity information

Awards

  • Mar. 2024, 公益社団法人高分子学会, 令和5年度高分子科学功績賞               
    複合糖質の高分子科学研究
    西村 紳一郎
  • Feb. 2022, Hokkaido University, Hokkaido University President's Award for Excellence in Research and Teaching for AY2022               
    Shin-Ichiro Nishimura
  • Apr. 2020, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology-Japan, MEXT (Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology) Minister’s, Science and Technology for AY2020               
    革新的創薬イノベーションを目指す糖鎖研究
    Shin-Ichiro Nishimura, International academic award
  • Jun. 2009, Cabinet Office, 7th Industry-Academia-Government Collaboration Contribution Award               
    大規模糖鎖解析装置及び疾患マーカー探索技術の開発
    Shin-Ichiro Nishimura, International academic award, Japan
  • Nov. 2008, The Hokkaido Shimbun Press, The Hokkaido Shimbun Culture Prize 2008               
    Shin-Ichiro Nishimura, Publisher, Japan
  • Mar. 2006, Japan Association for Chemical Innovation, METI (Ministry of Economy, Trade and Industry) Minister’s Award at the GSC Awards for 2006               
    Automated Glycoconjugate Synthesis by Artificial Golgi Apparatus
    Shin-Ichiro Nishimura;Shionogi;Co., Ltd;TOYOBO;HITACHI, Japan
  • Sep. 2005, JST, NEDO, Outstanding Performance Awards of UBS Special Award Innovation Japan 2005               
    Glycan Purification Kit S-Bio BlotGlyco
    Shin-Ichiro Nishimura
  • May 2004, The Society of Polymer Science, Japan, The Award of the Society of Polymer Science, Japan               
    Studies on Synthesis of Glycoconjugate
    Shin-Ichiro Nishimura, International academic award
  • Mar. 1999, The Chemical Society of Japan, The Chemical Society of Japan Award for Creative Work for 1998               
    Development of Efficient Synthesis of Glycoconjugate and Application to Its Functional Analysis
    Shin-Ichiro Nishimura, International academic award
  • Jul. 1998, The Japanese Society of Carbohydrate Research, JSCR (The Japanese Society of Carbohydrate Research) Incentive Awards               
    Functional Analysis of Glycoconjugate and Its Application
    Shin-Ichiro Nishimura
  • May 1997, Johns Hopkins University, Membership of the Johns Hopkins Society of Scholars               
    Shin-Ichiro Nishimura
    United States

Papers

Other Activities and Achievements

Books and other publications

  • 〔Major achievements〕Glycoscience 2nd Edition. 2115-2119               
    Springer, 2008
  • 〔Major achievements〕Glycoscience 2nd Edition. 1859-1871               
    Springer, 2008
  • 糖鎖のMALDI-TOFMSスペクトルデータブック (西村 紳一郎、福島信弘編)               
    三共出版, 2007
  • 〔Major achievements〕Comprehensive Glycoscience, 453-475               
    Elsevier Ltd., 2007
  • 糖鎖のMALDI-TOFMSスペクトルデータブック
    黒河内 政樹, 広瀬 和子, 西村 紳一郎, 福島 信弘
    三共出版, 2007, 9784782705278, Japanese
  • Nanotechnology in Carbohydrate Chemistry (Yuasa H.監), 149-166               
    Transworld Research Network, 2006
  • Methods in Enzymology, 415, 202-212               
    Academic Press, 2006
  • 未来を拓く糖鎖科学 (永井克彦監), 419-420               
    金芳堂, 2005
  • Handbook of Carbohydrate Engineering (Yarema K. 編), 495-505               
    Taylor & Francis, 2005
  • 〔Major achievements〕糖鎖生物学入門
    Taylor Maureen, Drickamer Kurt, 西村 紳一郎, 門出 健次
    化学同人, 2005, 9784759810356, Japanese
  • Methods in Enzymology, 362, 273-286               
    Academic Press, 2003
  • Carbohydrate-based Drug Discovery, 129-136               
    Wiley-VCH, DEU, 2003
  • 〔Major achievements〕生命高分子科学入門 : 生物に学び生物を超える
    西村 紳一郎, 畑中 研一, 佐藤 智典, 和田 健彦
    講談社, 1999, 4061397915, Japanese
  • 〔Major achievements〕糖質の科学と工学
    畑中 研一, 西村 紳一郎, 大内 辰郎, 小林 一清, 講談社サイエンティフィク
    講談社, 1997, 4061397834, Japanese

Lectures, oral presentations, etc.

  • A theory of dynamic epitope -Unexplored drug targets elaborated by disease-specific posttranslational protein glycosylation-               
    Shin-Ichiro Nishimura
    2024 Hokkaido University – University of Massachusetts Amherst Virtual Symposium on Polymer Science and Engineering, 31 Jan. 2024, English, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 糖ペプチドワクチン:逃避変化しない糖鎖修飾領域を標的とする革新的なワクチンモダリティに関する研究開発               
    西村紳一郎
    第2回 近未来ワクチンフォーラム, 23 Jan. 2024, Japanese
    [Invited]
  • 「革新的アジュバント・ワクチンキャリアの開発と技術支援ならびにデータベースの構築―キャリア開発と評価(ナノソーム)―               
    西村紳一郎
    AMED SCARDA ワクチン・新規モダリティ研究開発事業「革新的アジュバント・ワクチンキャリアの開発と技術支援ならびにデータベースの構築 第1回 班会議, 18 Oct. 2023, Japanese
    18 Oct. 2023 - 19 Oct. 2023
  • ダイナミックエピトープ -未開拓標的分子からの革新的創薬コンセプト-               
    西村紳一郎
    JST新技術説明会, 05 Oct. 2023, Japanese
    [Invited]
  • The dynamic epitope theory : Structural and molecular insight into antibody recognition of pancreatic cancer MUC1               
    Shin-Ichiro Nishimura
    I GlycoForum La Rioja-Euskadi-Hokkaido, 07 Sep. 2023, English, Keynote oral presentation
    07 Sep. 2023 - 08 Sep. 2023, [Invited]
  • The dynamic epitope theory               
    Shi-Ichiro Nishimura
    The 13th International Polymer Conference (IPC2023), 20 Jul. 2023, English, Keynote oral presentation
  • エクソソームのユニークな構造と機能に学ぶ新しい創薬研究への展開               
    西村紳一郎
    官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM) 「新薬創出を加速する人工知能の開発」 令4元年度成果報告会, 13 Mar. 2023, Japanese
  • 実践的糖鎖工学プラットフォームの構築と次世代DDSの創成               
    西村紳一郎
    第12回GFRGプロジェクトシンポジウム, 19 Jan. 2023, Japanese, Oral presentation
  • Creation of an innovative drug delivery system targeting pre-metastatic niche               
    西村紳一郎
    第9回日本細胞外小胞学会, 25 Oct. 2022, Japanese, Invited oral presentation
    24 Oct. 2022 - 25 Oct. 2022, [Invited]
  • 血中エクソソームの由来臓器を糖鎖解析により推定する基盤技術の開発               
    西村紳一郎
    官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM) 「新薬創出を加速する人工知能の開発」 令和3年度成果報告会, 12 May 2022, Japanese
  • Antibodies recognizing dynamic neoepitopes generated by cancer-specific truncated immature O-glycosylation               
    Shin-Ichiro Nishimura
    The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies / Pacifichem2021, 11 Dec. 2021, English, Invited oral presentation
    16 Dec. 2021 - 21 Dec. 2021, [Invited]
  • The dynamic epitope theory-Vulnerability of proteins induced by posttranslational glycosylation               
    Shin-Ichiro Nishimura
    70th Symposium on Macromolecules, 06 Sep. 2021, Japanese, Invited oral presentation
    06 Sep. 2021 - 08 Sep. 2021, [Invited]
  • 動的エピトープ理論による革新的創薬               
    西村紳一郎
    LIFE SCIENCE CONEECT 2021, 26 Aug. 2021, Japanese
  • ヒト組織由来エクソソームの糖鎖プロファイリングによる新しいバイオマーカーの探索               
    西村紳一郎
    官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM) 「新薬創出を加速する人工知能の開発」 令和二年度成果報告会, 20 Jul. 2021, Japanese
  • ローマは一日にして成らず。されど、すべての道は?               
    西村紳一郎
    GlycoTOKYO2019, 16 Nov. 2019, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited]
  • Smart nanomedicine targeting of lysosomal glycohydrolases through activated endocytosis of cancer cells               
    Shin-Ichiro Nishimura
    25th International Symposium on Glycoconjugates, Aug. 2019, English, Poster presentation
    25 Aug. 2018 - 31 Aug. 2019
  • Experience feedback from Hokkaido University researchers cooperating with European institutions, FP7 (Seventh Framework Programme, 2007-2013), “GlycoHIT: Glycomics by High-throughput Integrated Technologies” and “GLYCOPHARM: The sugar code from biochemical concept to clinics”               
    Shin-Ichiro Nishimura
    EURAXESS Japan Tour 2019, 07 Mar. 2019, English, Nominated symposium
    [Invited]
  • 独創的なシステム糖鎖工学プラットフォームからの創薬イノベーション               
    西村紳一郎
    医薬基盤研究所創薬教育セミナー, 07 Mar. 2018, Japanese, Public discourse
    [Invited]
  • 糖鎖研究の現状と将来展望               
    西村紳一郎
    第9回GFRG研究会シンポジウム, 08 Dec. 2017, Japanese, Nominated symposium
  • 動的エピトープ理論:疾患特異抗原成立の新原理に基づく合理的創薬システムの構築               
    西村紳一郎
    第9回Neuroprotective Meeting for Young Researchers, 04 Nov. 2017, Japanese, Public discourse
    [Invited]
  • 動的エピトープ理論:タンパク質のダイナミックな翻訳後修飾が創出する疾患特異的抗原構造               
    西村 紳一郎
    第57回日本臨床化学会年次学術集会, 06 Oct. 2017, Japanese, Invited oral presentation
    [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕Nanomedicine targeting intracellular glycoenzymes               
    Shin-Ichiro Nishimura
    2017 Gordon Research Conference (GRC) on Carbohydrate, 29 Jun. 2017, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • New glycotechnology platform interfacing chemistry and biology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    253rd ACS National Meeting, 05 Apr. 2017, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • A theory of the dynamic epitope: Autoantibodies to the dynamic epitopes generated by aberrant glycosylation at consecutive threonine motifs in circulating carcinoma mucins               
    Shin-Ichiro Nishimura
    日本化学会第97春季年会, 19 Mar. 2017, English, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Chemical Synthesis Uncovers Novel Regulation Mechanism in Protein Folding by Site-specific Glycosylation               
    Shin-Ichiro Nishimura
    A3 RONA and CPRH, 24 Sep. 2016, English, Oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕New trends in glycodrug discovery: Molecular targets unveiled by chemical synthesis and nanotechnology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    GLYCOPHARM Final Conference, 27 Jul. 2016, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 動的な翻訳後修飾による疾患特異的抗原構造の獲得               
    西村 紳一郎
    北大・部局横断シンポジウム:研究ネットワーク促進プログラム「生体防御システムとその破綻」~免疫・感染・癌・炎症~, 07 Mar. 2016, English, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕Toward personalized medicine: Chemical and enzymatic synthesis of disease-relevant glycoproteins               
    Shin-Ichiro Nishimura
    103rd Indian Science Congress 2016, 05 Jan. 2016, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Posttranslational glycosylation and cancer cell's life cycle: From discovery of disease-relevant epitope to development of new class anti-cancer drugs               
    Shin-Ichiro Nishimura
    第12回消化器外科Ⅰモーニングセミナー, 17 Nov. 2015, English, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • EPITOPE-DEFINED ANTIBODIES AS NEW CLASS THERAPEUTIC AND DIAGNOSTIC REAGENTS: TOWARD PERSONALIZED MEDICINE FROM CHEMICAL GLYCOBIOLOGY               
    Shin-Ichiro Nishimura
    GLYCO23, 17 Sep. 2015, English, Keynote oral presentation
    15 Sep. 2015 - 20 Sep. 2015, [Invited]
  • 〔Major achievements〕EPITOPE-DEFINED ANTIBODIES AS NEW CLASS THERAPEUTIC AND DIAGNOSTIC REAGENTS: TOWARD PERSONALIZED MEDICINE FROM CHEMICAL GLYCOBIOLOGY               
    Shin-Ichiro Nishimura
    EMBO Workshop, 21 Jun. 2015, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Epitope-defined antibody drugs discovered by novel glycotechnology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    基礎血液談話会, 24 Apr. 2015, English, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Intracellular traffic of cell surface mimetic quantum dots-anchored glycopeptides               
    Shin-Ichiro Nishimura
    249th ACS National Meeting & Exposition, 24 Mar. 2015, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Epitope-defined antibody discovered by new glycotechnology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    2015 Queenstown Molecular Biology Meeting, 19 Mar. 2015, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Epitope-defined antibody as new class therapeutic and diagnostic reagents: Toward personalized medicine from chemical glycobiology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    International Symposium on Chemical Biology Approach to Metabiomics, Chemical genomics and Epigenomics, 19 Feb. 2015, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 糖鎖研究からの医薬品開発 - QuaDRAD™システムの構築と抗体医薬の創出               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Clinical Oncology Research勉強会, 27 Nov. 2014, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Toward personalized medicine from glycan biomarkers discovered by glycoblotting-assisted high throughput serum glycomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Sino-Japan Workshop on Chemical Biology, 12 Oct. 2014, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕GLYCOPHARM at work with glycopeptide epitopes: promising targets uncovered by comprehensive glycomics and robust synthetic compound library               
    Shin-Ichiro Nishimura
    GLYCOPHARM meeting, 26 Jun. 2014, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Antigenic glycopeptides: Conformational impact of protein glycosylation and disease-relevant antigenic structure               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Special Lecture at Johns Hopkins School of Medicine, 25 Mar. 2014, English, Public discourse
    [Invited], [International presentation]
  • High Performance Glycopeptide Microarray: Rapid Epitope Profiling of Monoclonal Antibodies and Serum Autoantibodies               
    Shin-Ichiro Nishimura
    27th International Carbohydrate Symposium (ICS2014), 13 Jan. 2014, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Toward personalized medicine from glycan biomarkers discovered by glycoblotting-assisted high throughput serum glycomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    International Symposium on Chemical Biology – Drug Discovery, 09 Jan. 2014, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Autoantibodies to cancer-associated MUC1 fragments in healthy human sera discovered by high performance glycopeptide microarray platform               
    Shin-Ichiro Nishimura
    246th ACS National Meeting & Expositions, 08 Sep. 2013, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Drug discovery from chemical glycobiology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Special seminar at Wayne State University, 06 Sep. 2013, English, Public discourse
    [Invited], [International presentation]
  • Toward personalized medicine from chemical glycobiology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    GlycoMedicine Seminar, 20 Aug. 2013, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 糖鎖研究からの創薬-新しい抗体医薬品の開発を目指して               
    西村 紳一郎
    Conference for BioSignal and Medicine2013(CBSM2013), 14 Jul. 2013, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Toward personalized medicine from glycan biomarkers discovered by glycoblotting-assisted high throughput serum glycomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    8th ISABS(International Society for Applied Biological Sciences) Conference, 28 Jun. 2013, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 学問の風景-Be ambitious!を胸に               
    西村 紳一郎
    学校法人高宮学園 代々木ゼミナール新校舎開校記念特別講演, 03 Apr. 2013, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 人生に解なし―勇気を出してそれぞれの大志を抱け               
    西村 紳一郎
    北嶺中高等学校 進路講演会, 15 Dec. 2012, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 生活習慣病・病気と糖鎖の関係               
    西村 紳一郎
    農林水産省委託プロジェクト研究「農林水産物・食品の機能性等を解析・評価するための基盤技術の開発」 第2回 医と食の市民公開講座, 11 Nov. 2012, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Regulation of glycan biosynthetic mechanism and drug discovery               
    Shin-Ichiro Nishimura
    第17回 未来創薬・医療イノベーションセミナー, 12 Sep. 2012, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Development and clinical application of fully automated glycan analytical system               
    Shin-Ichiro Nishimura
    JASIS2012, 06 Sep. 2012, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Glycomics and Drug Discovery               
    Shin-Ichiro Nishimura
    26th International Carbohydrate Symposium, 23 Jul. 2012, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Toward Fully Automated Glycomics by Glycoblotting Method               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Increasing the Impact of Glycoscience through New Tools and Technologies (Satellite Meeting of ICS2012)、、主催:Niels-Christian Reichardt group leader at CIC biomaGUNE, 20 Jul. 2012, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • グライコブロッティング法と糖鎖ナノテクノロジー               
    西村 紳一郎
    第16回腸内細菌学会, 15 Jun. 2012, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 各種質量分析システムを用いた糖タンパク質の特性解析 ~バイオ医薬品の開発における合理的アプローチ~               
    西村 紳一郎
    AB SCIEX LC/MS ユーザーズミーティング2012, 21 Mar. 2012, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 医薬品開発のためのグライコミクス -高分枝型糖鎖マーカーを活用する前立腺癌治療薬の探索-               
    西村 紳一郎
    第7回臨床糖鎖研究会, 06 Mar. 2012, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 疾患グライコミクス               
    西村 紳一郎
    日本肝臓学会西部会, 09 Dec. 2011, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Posttranslational glycosylation as a potential target for clinical metabolomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    第6回メタボロームシンポジウム, 13 Oct. 2011, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Nanocarries as an emerging platform for new molecular imaging and therapy.               
    西村 紳一郎
    神戸大学シグナル伝達医学GCOE学術講演会, 12 Oct. 2011, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 糖鎖医薬品の研究開発を支援する新技術・デバイス               
    西村 紳一郎
    第5回GFRG研究会シンポジウム, 05 Oct. 2011, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • 全自動糖鎖解析法の実現と医療・創薬研究への展開               
    西村 紳一郎
    眼科学分野 医局リサーチカンファレンス, 12 Sep. 2011, Japanese, Public discourse
    [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕全自動糖鎖解析システムの開発と臨床応用               
    西村 紳一郎
    第51回日本臨床化学会年次学術集会, 28 Aug. 2011, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Identification of Disease Specific Glycopeptide Epitopes               
    Shin-Ichiro Nishimura
    European Young Investigators Workshop, 12 Apr. 2011, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 高速糖鎖解析技術による疾患検査マーカーの探索               
    西村 紳一郎
    第25回日本臨床検査自動化学会, 09 Apr. 2011, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Fully automated glycan analyzer: Importance of Indian glycan database both for early stage diagnosis of Indian and for discovery research of Indian-responsible therapeutic reagents               
    Shin-Ichiro Nishimura
    nternational Symposium on Challenges in Drug Discovery Programme 2011, 16 Feb. 2011, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Glycoblotting-assisted high throughput glycomics and glycoproteomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM2010), 15 Dec. 2010, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 疾患マーカー探索研究を加速する有機合成化学               
    西村 紳一郎
    平成22年度 秋季有機合成化学講習会, 17 Nov. 2010, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 高感度疾患マーカーとしての複合糖質の探索と医療への応用               
    西村 紳一郎
    神戸大学 先端医学シリーズ, 09 Nov. 2010, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Glycoblotting method reveals new promising biomarkers during cell differentiation.               
    Shin-Ichiro Nishimura
    JAACT2010, 02 Sep. 2010, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Cancer relevant epitopes uncovered by synthetic mucin glycopeptides               
    Shin-Ichiro Nishimura
    The 240th ACS National Meeting, 23 Aug. 2010, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Large-scale glycomics for the discovery of cancer markers:Diagnostic mass spectrometry based on glycoblotting technology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    BIT's 3rd World Cancer Congress 2010, 22 Jun. 2010, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Glycoblotting and mass spectrometry for the discovery of new biomaekers               
    Shin-Ichiro Nishimura
    第58回質量分析総合討論会、第1回アジア・オセアニア質量分析会議, 18 Jun. 2010, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Large-scale glycomics and glycoproteomics by glycoblotting method               
    Shin-Ichiro Nishimura
    PITTCON, 03 Mar. 2010, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 臨床グライコミクスと創薬研究               
    西村 紳一郎
    神戸大学医学研究科セミナー, 26 Jan. 2010, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Chemistry and biological impact of complex carbohydrates               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Special seminar on Mysore University, 19 Dec. 2009, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Drug discovery by integrating glycoblotting and automated glycan synthesis               
    Shin-Ichiro Nishimura
    International Conference on current Trends in Chemistry and Biochemistry (ICCTCB-2009), 18 Dec. 2009, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Comprehensive glycomics for basic and advanced studies in glycobiology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    7th Annual Uppsala Conference 2009, 10 Dec. 2009, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 糖鎖版PCR法の完成で加速する疾患マーカー探索研究               
    西村 紳一郎
    先端計測分析技術・機器開発事業 5周年記念シンポジウム, 08 Dec. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 糖鎖の謎と魅力 -遺伝子だけでは語れない生命の不思議-               
    西村 紳一郎
    防衛大学特別講演会, 03 Dec. 2009, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Large-scale serum glycomics of CFG KO mice based on the glycoblotting method               
    Shin-Ichiro Nishimura
    2009 Annual Meeting of the Society for Glycobiology, 12 Nov. 2009, English, Poster presentation
    [International presentation]
  • 大規模網羅的糖鎖解析と標的糖ペプチド解析               
    西村 紳一郎
    タンパク質研究・バイオマーカー研究セミナー 次世代プロテオミクス 最先端研究レポート, 04 Nov. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Automated glycan synthesis inspired from biosynthetic systems and their use in drug discovery research               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Symposium on Bio-Inspired Engineering(ISBIE), 22 Oct. 2009, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Cancer-related markers discovered by large-scale glycomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    第68回日本癌学会学術総会, 01 Oct. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕癌特異的糖ペプチド抗原の探索と疾患マーカーの開発 ―Anti-KL-6 抗体のエピトープマッピングから学んだこと―               
    西村 紳一郎
    第29回日本分子腫瘍マーカー研究会, 30 Sep. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Synthesis of highly complicated carbohydrates and their use in drug discovery research               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Japanese-European Wiorkshop on Cellulose and Functional Polysaccharides, 18 Sep. 2009, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 原点に立ち返ってみよう-糖鎖構造解析のunmet needs-               
    西村 紳一郎
    第29回日本糖質学会年会, 11 Sep. 2009, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 大規模糖鎖解析による新しい疾患マーカーの探索               
    西村 紳一郎
    消化器研究セミナー, 02 Sep. 2009, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕糖鎖研究の新展開~遺伝子だけでは語れない生命の謎にせまる~               
    西村 紳一郎
    第49回 生命科学 夏の学校, 30 Aug. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 臨床グライコミクスによる新しい疾患マーカー分子の探索               
    西村 紳一郎
    第56回日本臨床検査医学会学術集会, 28 Aug. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 糖鎖研究と創薬~Unmet needs と defacto standards~               
    西村 紳一郎
    第25回創薬セミナー, 30 Jul. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Fully Automated Carbohydrate Synthesis by Combined Chemical and Enzymatic Protocol               
    Shin-Ichiro Nishimura
    15th European carbohydrate symposium, 21 Jul. 2009, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 北大リサーチ&ビジネスパークにおける糖鎖研究の進捗状況               
    西村紳一郎
    北海道経済連合会 第185回常任理事会, 16 Jul. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 遺伝子だけでは語れない生命の謎に迫る化学研究               
    西村 紳一郎
    関西大学特別講演会, 23 Jun. 2009, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • New Trends in discovery research for cancer markers and glycosyltransferases inhibitors               
    Shin-Ichiro Nishimura
    NCI-Frederick Special Seminar, 06 Mar. 2009, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Glycoblotting: Potential "PCR" for Glycobiology               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Johns Hopkins University Special Lecture, 05 Mar. 2009, English, Public discourse
    [Invited], [International presentation]
  • 血液一滴から癌や生活習慣病を早期診断               
    西村 紳一郎
    OKINAWAライフサイエンスシンポジウム 生命科学の最前線と沖縄の可能性, 26 Feb. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 創薬ターゲットとしての複合糖質の魅力~革新的方法論の創出が探索研究を加速する               
    西村 紳一郎
    味の素医薬研究所講演会, 27 Jan. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 大規模グライコミクスの実現とその応用               
    西村 紳一郎
    オミックス医療研究会定期講演会, 24 Jan. 2009, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕Chemistry and biological impact of comlpex carbohydrates               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Tateshina Conference on Organic Chemistry, 08 Nov. 2008, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 大規模糖鎖解析による癌マーカー分子の探索               
    西村 紳一郎
    第67回日本癌学会学術総会, 29 Oct. 2008, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Large-scale quantitative glycomics by glycoblotting method               
    Shin-Ichiro Nishimura
    BioJapan2008 World Business Forum, 17 Oct. 2008, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 大規模グライコミクスと疾患バイオマーカー探索研究               
    西村 紳一郎
    第28回日本糖質学会年会, 18 Aug. 2008, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 生命を探る-遺伝子だけでは語れない生命の謎がある-               
    西村 紳一郎
    平成20年度 日本学術会議第三部夏季部会 市民公開講演会, 11 Aug. 2008, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Glycoblotting allows large-scale functional glycomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    International Carbohydrate Symposium 2008, 01 Aug. 2008, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Toward carbohydrate-based drug discovery               
    Shin-Ichiro Nishimura
    BCN Biomed Seminar IRB, 28 Jul. 2008, English, Keynote oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 多糖鎖誘導体の整形外科領域での高次利用               
    西村 紳一郎
    繊維学会平成20年度年次大会, 20 Jun. 2008, Japanese, Invited oral presentation
    [Domestic Conference]
  • 糖鎖合成と創薬研究               
    西村 紳一郎
    天然高分子研究セミナー, 20 Jun. 2008, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 〔Major achievements〕臨床グライコミクスによる疾患マーカー探索と創薬・医療への展開               
    西村 紳一郎
    第81回日本整形外科学会学術総会, 23 May 2008, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Synthesis and characterization of MUC1-related glycopeptides               
    Shin-Ichiro Nishimura
    EPA Chemistry 3rd Flash Conference, 09 Mar. 2008, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 糖鎖修飾の大規模高速解析技術               
    西村 紳一郎
    大阪大学蛋白質研究所セミナー, 10 Jan. 2008, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 糖鎖研究からバイオ産業育成への挑戦               
    西村 紳一郎
    日本応用糖質科学会平成19年度大会, 30 Aug. 2007, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Clinical Glycomics Based on glycoform-focused reverse genomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Lecture at Genomics Research Center in Academia Sinca, 11 Jul. 2007, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Conformational and biological characterization of synthetic mucin glycopeptides               
    Shin-Ichiro Nishimura
    MICC-3 meeting, 09 Jul. 2007, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 〔Major achievements〕Mechanism-based drug design: Novel strategy toward highly selective therapeutic reagents               
    Shin-Ichiro Nishimura
    Gordon Research Conferences 2007, 18 Jun. 2007, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • Glycoblotting-Based Clinical Glycomics               
    Shin-Ichiro Nishimura
    BENZON SYMPOSIUM No.54, 11 Jun. 2007, English, Invited oral presentation
    [Invited], [International presentation]
  • 創薬研究開発を加速するChemical Biology               
    西村 紳一郎
    日本化学会第87春季年会(2007), 25 Mar. 2007, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 臨床糖鎖情報科学へのアプローチ               
    西村 紳一郎
    日本バイオインフォマティクス学会北海道支部セミナー, 06 Mar. 2007, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 糖鎖の迅速解析法               
    西村 紳一郎
    JST-SORSTジョイントシンポジウム, 31 Jan. 2007, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]
  • 北大が開拓する未来創薬研究拠点               
    西村 紳一郎
    北海道大学21世紀COEプログラム, 20 Jan. 2007, Japanese, Public discourse
    [Invited], [Domestic Conference]
  • Glycoform-focused reverse genomics (GFRG)               
    西村 紳一郎
    日本薬学会近畿支部 新春特別講演会, 12 Jan. 2007, Japanese, Invited oral presentation
    [Invited], [Domestic Conference]

Affiliated academic society

  • アメリカ化学会               
  • 日本化学会               
  • 高分子学会               
  • 日本臨床化学会               

Research Themes

  • 進化型MBRによる下水からの有機物回収:下水道の創エネルギーインフラへの転換
    科学研究費助成事業
    05 Apr. 2021 - 31 Mar. 2025
    木村 克輝, 西村 紳一郎, 羽深 昭
    ベンチスケールのMBR実験システムを構築し、実下水処理場に実験装置を設置して連続ろ過実験を繰り返し実施した。本研究で提案・確立を行うエネルギー回収型MBRでは深刻な膜ファウリングの発生が確実に起こるため、これに対処するための担体を用いた機械的洗浄と薬品併用逆洗(CEB)を実施しながら連続ろ過運転を行った。HRT、SRT、DOを様々に変化させて実験を行い、有機物回収率、膜ファウリング発生度、処理水水質のそれぞれが高いレベルで調和するような運転条件の探索を試みた。HRTを極短の1.5-2時間、SRTも極短の0.5日とすることで、有機物回収率(初沈流入水に対して)は70%を超過する結果が得られた。実下水を用いた実験であったことからDOを一定範囲に制御することが難しく、MBR内のDO濃度は大きく変動した(1-7 mg/L)。処理水中のCOD濃度は20 mg/L程度となり、高い有機物回収率と処理水中の有機物濃度低減を同時に達成可能であることを実証した。膜ファウリングの発生については、CEBに用いる次亜塩素酸の濃度が洗浄効果に大きな影響を及ぼすことを観察した。本年度の研究では50-1000 ppmの範囲でCEBに用いる次亜塩素酸の濃度を変化させたが、最も安定したMBRの運転が可能になったのは次亜塩素酸の濃度を50 ppmに設定した時であった。過度に高い薬品濃度は微生物からの有機物放出を誘引し、MBR内の汚泥ろ過性を低下させるものと考えられた。CEBに用いる次亜塩素酸濃度を50 ppm とし、正味の膜透過水フラックスを20 LMHに設定した実験では5日間程度はほとんど膜ファウリングが発生しない状況を繰り返し観察した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 21H04569
  • Comprehensive glycan analysis based on resected specimens of hepatocellular carcinoma
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    神山 俊哉, 西村 紳一郎, 旭 火華, 坂本 譲, 柿坂 達彦, 折茂 達也, 長津 明久
    これまでの糖鎖解析を行う癌に関する研究は、患者血清を用いるものが多かったが、患者背景:併存する疾患、人種などの影響があり、癌細胞上で行われる糖鎖修飾がどのように癌細胞の生物学的な悪性度を関連性があるかは未解決である。肝癌細胞株での実験で、これまで報告された患者血清から検出された糖鎖と異なるものが、浸潤能に関与していることが分かったため、実際の切除検体である癌細胞組織での検討が必要であるとの考えに至った。
    今年度は、実際の切除検体である癌細胞組織での糖鎖解析による検討を行った。2001年から2006年までの肝細胞癌切除例48例の凍結検体の網羅的糖鎖解析による糖鎖発現を全自動血清糖鎖プロファイル解析で行った。1325.55m/zから3336.24m/zまでの39個の糖鎖を検出でき、肝癌組織のN型糖鎖プロファイルを解析できた。凍結保存された肝細胞癌切除標本の糖鎖解析が普遍的に可能であることが検証された。今後、同一患者さんで、非癌部の肝組織、血清での発現と、今回検出できた糖鎖との関連性を検証していく。さらにこれらの結果と臨床病理学的所見・組織病理学的所見、切除後の予後・再発との関連性を検討する予定であり、実際の肝細胞癌組織と癌悪性度、浸潤能などとの関連性がある特異の糖鎖が発見され、この糖鎖修飾を阻害することができる阻害剤が見つかれば、創薬の点からも癌治療に大きく貢献できると確信している。肝切除かあるいは分子標的薬による薬物治療かの治療選択基準となりうる新規バイオマーカーを検出できる可能性がある。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 21K07210
  • Antibodies targeting dynamic epitopes generated by posttranslational protein glycosylation
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2023
    西村 紳一郎, 田中 良和, 比能 洋, 尾瀬 農之
    本研究課題は、申請者らの独創的な「動的エピトープを標的とする新薬開発」という発想と、既にその基盤が完成しており効率的でシームレスな抗体開発までを可能とする「糖鎖工学プラットフォームを活用する戦略」によって創出されたED抗体(epitope-defined antibody)を用いて、主としてがん領域におけるアンメットメディカルニーズに応え得る新たながん治療薬の開発を目的としている。
    この研究課題においては多くのがん細胞表面に高発現してがんの増殖や転移の促進などに深く関与することが広く知られるムチンMUC1の細胞外タンデムリピートドメインに生成する多様な動的エピトープ(dynamic epitope)を特異的な標的とするED抗体である抗MUC1モノクローナル抗体の構造改変と低分子化によって高機能化することで新たな創薬モダリティーを創出することを具体的な目標として進めている。
    2021年度(3年目)はMUC1-STを動的エピトープとするSN131のFab-MUC1-ST共結晶の構造解析に成功した。また、物理化学的・生化学的キャラクタリゼーションに加えて、すい臓がん細胞表面のMUC1との結合やSiglecなどとの相互作用などを多角的に解析した(論文投稿準備中)。SN131の改変型抗体であるSN132(動的エピトープとの結合領域を含むanti-parallel coiled-coil構造のFv-claspとリン脂質DPC膜結合性membrane-associated peptide領域を融合した分子量40K程度の全く新しいタイプの機能性抗体フラグメント)の作成法を確立した(特許出願準備中)。
    また、SN131およびSN121のFv領域を、2種類のリンパ球を認識する抗体(OKT3およびL2K)のFv領域と融合させて新たに8種の二重特異性抗体の作成を進めており高活性を示す高性能な二重特異性抗体取得に向けて研究が進展している。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 19H00918
  • Fundamental control of membrane fouling based on detailed information on biopolymers in surface water
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2018 - 31 Mar. 2021
    Kimura Katsuki
    In previous studies, the importance of biopolymers (hydrophilic organic macro-molecules) in evolution of fouling of membranes filtering surface water was pointed out. In this study, a new method for isolation of biopolymers from surface water was established. It was found that the new method provided significantly high rates of recovery and purity of biopolymers. Physical-chemical properties and fouling potentials of the biopolymers isolated from various drinking water sources were investigated. It turned out that the properties isolated from natural water were considerably different from those of model biopolymers (e.g., alginate) used often in previous researches. Fouling potentials of the isolated biopolymers were assessed by using QCM. Information obtained by this assessment could be used for efficient selection of materials for new anti-fouling membranes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 18H03789
  • Global identification of glycosylation form related to pain due to intervertebral degeneration
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    29 Jun. 2018 - 31 Mar. 2020
    Sudo Hideki
    Low back pain is a common debilitating condition which pathogenesis are poorly understood. We carried out an analysis of relationship between intervertebral disc degeneration and N-glycome in a sample of rabbit intervertebral disc and plasma. Using glycoblotting analysis,N-Glycan profiling was compared between normal and degenerated intervertebral disc. The specific N-glycan score was found to be significantly greater in degenarated intervertebral disc and plasm than in normal samples. These data provide a new insight into understanding the complex pathophysiology of low back pain related intervertebral disc degeneration and suggest glycan levels as a possible biomarker for injury/degeneration-related subtypes of low back pain.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 18K19595
  • Analysis of alteration of N-glycan and invasiveness in hepatocellular carcinoma cell-lines
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2020
    Kamiyama Toshiya
    We investigated the correlation between alterations in N-glycans and invasiveness by u-PA and EMT. Expression of u-PA and E-glycans/N-cadherin were analyzed by Western blotting in hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines. u-PA were knocked down by RNA interference and u-PA was overexpressed in HCC cells using lentiviral vectors. We performed a glycoblotting-assisted MALDI-TOF/MS-based quantitative analysis of HCC cell lines in which invasiveness was altered. The expression of N-glycans, including a form with m/z=1851 and 2521, was changed according to invasiveness controlled by knockdown and overexpression of u-PA expression. These two N-glycans were common in the comparative analysis between HLE with low E-Cadherin expression and HepG2 with high expression. Conclusion: In HCC cells, N-glycosylation is an important factor controlling invasiveness by u-PA and EMT related with E-Cadherin and N-Cadherin. These glycomic alteration may be useful for evaluation of tumor malignancy.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 16K10561
  • Analysis of N-glycans on vascular endothelial growth factor receptor-2 in diabetic retinopathy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2018
    Ishida Susumu
    Vascular endothelial growth factor (VEGF), a potent angiogenic and vascular permeability factor, plays a significant role in the pathogenesis of diabetic retinopathy. In the current study, we analyzed the structures of N-glycans on the receptor of VEGF, VEGFR-2. On the basis of preexisting database for glycan structure, the 16 structures of N-glycans on VEGFR-2 were identified in human retinal microvascular endothelial cells (HRMECs). However, no alteration of N-glycans was found on VEGFR-2 in HRMECs cultured under hypoxic condition, one of the representative pathological condition in diabetic retinopathy, for 24 hours compared to that under normoxic condition.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 16K15728
  • Control of membrane fouling by specific removal of polysaccharides using glycoblotting
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Kimura Katsuki
    Biopolymers, defined as hydrophilic organic macromolecules in natural water, have been identified as major players in membrane fouling. In this study, glycoblotting, which was developed to specifically capture oligosaccharides in the field of medical science, was applied for establishing a new pre-pretreatment for membrane processes in water treatment. Removal of biopolymers was limited under a normal temperature. However, use of catalysts such as aniline or oxidants enabled to remove biopolymers via glycoblotting under a normal temperature. It was suggested that biopolymers detected by the conventional method should be further fractionated to investigate membrane fouling caused by biopolymers. Modified liquid chromatography with organic carbon detection (LC-OCD) analysis enabled the further fractionation of biopolymers.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 15H04063
  • Exploration of Novel Markers on Cancer and Development of a Technology for the Diagnosis Utilized by Comprehensive Glycomics
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    31 May 2013 - 31 Mar. 2018
    Nishimura Shin-Ichiro
    To establish the first disease-related glycome database, we have challenged the large-scale glycomics using more than 3500 patient’s sera provided from clinical teams. An innovative “automated glycan analytical system” facilitated rapid and large-scale serum glycomics and quantitative glycan profiling toward new biomarker discovery. For example, we succeeded in the discovery of novel N-glycan biomarkers as a significant recurrence factor based on whole serum glycan profiling of 369 patients of hepatocellular carcinoma(HCC)(Hepatology 2013 57, 2314-2325; Hepatology 2014 59, 355-356), N-glycans as promising prognostic biomarkers in renal cell carcinoma(The Prostate 2014 74, 1521-1529), and N-glycans associated significantly with metastatic castration-resistant status in prostate cancer(J. Urology 2014 191, 805-813). These results allowed the construction of the first database of the disease-related glycome feasible for the development of new diagnostic and therapeutic technologies.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (S), Hokkaido University, 25220206
  • Glycoblotting analysis of N-glycans related to diabetic retinopathy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2016
    ISHIDA Susumu, NISHIMURA Shin-Ichiro, NODA Kousuke
    Since the prevalence of diabetic retinopathy, severe ocular complication of diabetes, is closely related to the duration of diabetes, with the growing diabetes epidemic the world would experience an explosion in the number of patients with DR. However, despite extensive basic research and clinical studies, biochemical mechanisms responsible for the pathogenesis of DR remains elusive. Lines of evidence have indicated that structural alterations of N-glycans are related to the pathogenesis of diseases, and thus the profile changes of N-glycans in ocular diseases such as DR are of great interest.
    In the present study, we demonstrated that i) the vitreous N-glycan concentration was significantly higher in patients with DR than those without diabetes, ii) sialylated N-glycans were increased in the vitreous fluid of patients with DR, and iii) high glucose stimulation augmented the sialyltransferases ST3GAL1 and ST3GAL4, but not ST6GAL1.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 26670749
  • Exploratory research about intraocular inflammation refractory marker using newly developed carbohydrate structural analysis; Glycoblottoing
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    NAMBA KENICHI, KITAICHI NOBUYOSHI, NISHIMURA SHINICHIRO, AMANO MAHO
    In this study we examined about the specific carbohydrate chains associated with refractory intraocular inflammations. Glycoblottoing which was newly developed carbohydrate structural analysis was performed with the serum of 2 groups; 1) Behcet’s disease patients who were refractory to infliximab treatment and were positive of anti-infliximab antibody. 2) Behcet’s disease patients who were well controlled with infliximab treatment. Four carbohydrate chains; m/z1680, m/z2337, m/z2379, m/z3195 were detected with significant difference between 2 groups, and all of them were increased in refractory patients.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 25462745
  • Development of new therapeutic reagents for trypanosoma disease based on the irreversible enzyme inhibition mechanism
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2014
    NISHIMURA Shinichiro
    Cardiopathy caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, the etiologic agent of Chargas' disease, is the main cause of death in endemic regions of Latin America. Since nifurtimox and benznidazole are approved as therapeutic reagents for this disease, the efficacy is limited and serious side effects and toxicity were reported. Therefore, advent of novel therapeutic reagents has been strongly required.
    We have discovered by collaborative research with a team at University of Rio de Janeiro that some suicide substrate-based derivatives of sialidases become a new class of leads toward drugs for the treatment of infectious diseases related to the Chargas' disease. In the present study, we aimed to establish for the general protocol for the assembling suicide substrate-based derivatives on the surface of nanoparticles that can convert into practically promising level of therapeutic reagents candidates as "nanomedicine".
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 24651254
  • Immune evasion mechanisms from NK immunity by cancer cell-surface O-glycans
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2010 - 31 Mar. 2014
    TSUBOI Shigeru
    Most cancer cells are rejected by host tumor immunosurveillance systems. NK cells are the major effector lymphocytes in tumor rejection responses. However, malignat cancer cells take various strategies to evade tumor rejection systems by NK cells. Those cancer cells survive longer in host, resulting in the promotion of metastasis. We have identified a new immune evasion strategy by cancer cells. Some cancer cells use a certain type of cell-surface carbohydrates to evade NK cell attack, thereby increasing the chance to metastasize.In addition, we discovered a novel cell biological mechanism underlying the extravasation of metastatic cancer cells from blood vessels of the metastasis target organ.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hirosaki University, 22570131
  • Elucidation of pathological condition in uveitis using newly developed carbohydrate structural analysis; Glycoblottoing
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2012
    NANBA Kenichi, NISHIMURA Shinichirou, KITAICHI Nobuyoshi, AMANO Maho
    Glycoblottoing which was newly developed carbohydrate structural analysis was performed in uveitis patients. In the serum of uveitis patients, total amount of carbohydrate was increased in uveitis patients, and 3 carbohydrate chains that amount were changed in the active stage were found. In Behcet’s disease, carbohydrate chains that were associated with HLA-B51 or exraocular manifestations were found, however carbohydrate chains that were associated with ocular inflammatory attacks were not found. In mouse model experimental autoimmune uveoretinitis, carbohydrate chains that were changed with immunization were found, but they were not specific changes associated with induced uveitis.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 22591927
  • グライコミクスによる変形性関節症の早期診断に有効な血清糖鎖マーカー探索
    科学研究費助成事業
    2011 - 2011
    西田 欽也, 岩崎 倫政, 西村 伸一郎, 天野 麻穂
    変形性関節症の早期診断のための血清マーカーの探索を目的に研究を進めた。変形性膝関節症(OA)患者および健常者の血清5-20μ1を用いた。血清中からグライコブロッティング法を用いて高速(5時間程度)かつ高効率に、糖蛋白質からN-結合型糖鎖の遊離精製を行った。得られたN-結合型糖鎖をMALDI-TOF/MSに供することで、各糖鎖構造を推定し、内部標準物質のピーク面積からの比例計算により定量化を行った。解析は現在進行中である。患者検体はX線所見にて膝OAと診断されたKellgren-Lawrence分類grade 2-4の患者より採取している。糖鎖解析は、本申請者が中心となり西村、天野らの協力のもと行っている。独自に開発したグライコブロッティング法は従来の解析法に比べ飛躍的に解析時間の高速化と高効率性を実現し、これまで困難とされていた大規模糖鎖解析を可能とし、本研究で予定している検体数の解析を早急に進めているところである。統計学的解析によりAUC(Area Under the Curve)が0.85以上の糖鎖およびその組み合わせを抽出する。先行研究の結果より、5から10程度の候補糖鎖および組み合わせが予想される。さらに、糖鎖関連分子のOAの病因における機能的役割を解明するためにスフィンゴ糖脂質を軟骨組織特異的にノックアウトしたマウス(UgcgKOマウス)を用いてOAモデルを作成し、その機能解析を行った。その結果、GSLsは軟骨の発生や分化には必須ではないが、正常な軟骨代謝を維持し、OA進行を抑制する機能を持つことが示唆された。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 23659702
  • Development of new biomarkers in breast cancer by glycomic profile analyses
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2008 - 2010
    YAMASHITA Hiroko, TOYAMA Tatsuya, SUGIURA Hiroshi, NISHIMURA Shinichiro, NISHIMURA Shinichiro
    Serum glycomic profiles were compared between breast cancer patients and controls. No glycans showed different concentrations between these two groups. We found that the combination of 24 glycans might be a prognostic marker for breast cancer.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Nagoya City University, 20390347
  • 神経組織再生のための新規多機能生体内吸収性基材の開発
    科学研究費助成事業
    2006 - 2007
    三浪 明男, 西村 紳一郎, 眞島 任史, 岩崎 倫政
    本年度の研究によって、我々は以下のような成果結果を得ることができた。
    1.基盤となる神経組織再建用材料の追加:平成18年度の報告書において我々はヒアルロン酸を導入したキトサン繊維を用いて神経再生の実験を行い、その結果を報告した。平成19年度ではこの素材の他に、新たな細胞外マトリックスが神経再生に有効であることを発見した。具体的にはこの細胞外マトリックスを使用することにより他の細胞外マトリックスを使用した場合と比較し、細胞(神経細胞のモデルとしてPC12細胞を使用)突起の伸長が有意に増加することを証明した。
    2.神経組織再生用材料のための細胞接着分子・細胞増殖因子の導入:同様に平成18年度の報告書においてキトサンに細胞接着分子であるRGDモチーフを化学的に安定化した状態で導入したことを報告した。平成19年度ではRGDモチーフのほか、細胞外マトリックスの構成成分であるラミニンの細胞接着モチーフの2種類を化学的に合成(solid phase peptide synthesisにて)し、これらの生理活性の評価を行い、神経再生に対し望ましい効果を有することを証明した。
    今後の予定:
    前述した神経再生に有用な新しい素材に同じく前述の3つの細胞接着モチーフを化学的に導入することにより新たな神経再生用素材を作成する。これに前述のPC12細胞を播種し、神経突起伸長、神経細胞数の増加などをin vitroで評価をした後、臨床応用を見据え3次元のチューブを作成する予定である。、
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 18659431
  • Function search of glycoconjugates by selective laser desorption ionization mass spectronmeter using metal nanoparticle
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2005 - 2007
    NISIMURA Shin-ichitro, NAGAHORI Noriko, HINOU Hiroshi
    this research was performed to understand the functions of glycoconjugates at the molecular level, that is to say, to develop a new methodology for hunting and identifying the partner molecules with target carbohydrates by using the gold colloidal nanoparticle and the mass spectrometer.

    in this study, the modification of nanoparticles was performed using specific affinity with a metallic surface and thiol group. Strong interaction of carbohydrate-displaying nanoparticle with a partner molecule is expected, because several hundred of carbohydrate molecules are displayed onto a surface of nanoparticle (carbohydrate cluster effect). In addition, the system that could display any carbohydrates was built by using chemoselective reaction with aminooxy1 group and a reducing end of carbohydrate. A library of carbohydrate presentation nano particle was made using this system. In addition, the surfaces of the nanoparticles were modified with suicide substrate type carbohydrate derivatives that could anchor the target proteins with covalent bonds. The presentation of carbohydrates on the nanoparticles was evaluated by MALDI-TOF MS using that the laser cleaved metal-thiol bond. In order to reduce the non-specific adhesion of proteins, a thiol compound with zwitterionic head group was designed and synthesized. All carbohydrate-displaying metal nanoparticles prepared in this study showed high water solubility and stability.

    The highly water-soluble nanoparticles could be directly subjected to a various biochemical assays and MALDI-TOF MS measurement after the capture of partner molecules. Incubate nanoparticle and sample solution containing partner molecules, and wash the particle with buffer, then the particle was just applied to SDS-PAGE. The protein identification was possible according to the ordinary method of proteomics. In this way, a high sensitivity by reduced sample loss and a promotion of efficiency by simplification of activity process were achieved, compared with traditional approaches such as the affinity chromatography which needed elution by a competing carbohydrate.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 17205015
  • Detailed molecular design of artificial extra cellular matrix and application for ligament and cartilage tissue engineering
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2003 - 2005
    MAJIMA Tokifumi, IWASAKI Norimasa, MONDE Kenji, NISHIMURA Shin-ichiro, MINAMI Akio
    In order to make a model of glycosaminoglycan (proteoglycan), simple method to hybridize hyaluronan, alginate, and chitosan was developed. Cell attachment molecule, RGD (Arg-Gly-Asp) moiety was successfully induced to chitosan. It was suggested that this polysaccharide-peptide conjugate exhibited excellent capacities for both cell adhesion and cell proliferation of chondrocytes and fibroblasts. Considering the growing importance of the biocompatible scaffolds in the recent tailored tissue engineering technique, these results indicate that the present strategy of 2-iminothiolane-based conjugation of polysaccharides with biologically active peptides will become a key and potential technology to develop desirable scaffold materials for the tissue regenerations.
    To establish medical use of tissue engineering technology for tendon, ligament and cartilage injury, we developed a scaffold which has enough ability for cell growth, cell differentiation, and mechanical properties. The scaffold made from chitosan and 0.1% hyaluronic acid has enough biodegradability and biocompatibility. An animal experiment showed that the scaffold induced less inflammation. Further more, the results that implanted tissue that was regenerated outside the body showed that the tissue engineered tendon/ligament had enough mechanical properties to stabilize the joint. As for cartilage tissue engineering, cartilage tissue was successfully engineered using the newly developed scaffold. It was showed that newly developed hybrid polymer fiber scaffold has feasibility for joint tissue engineering.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), HOKKAIDO UNIVERSITY, 15390447
  • 神経組織再生のための新規多機能生体内吸収性基材の開発
    科学研究費助成事業
    2003 - 2004
    三浪 明男, 西村 紳一郎, 眞島 任史, 岩崎 倫政
    昨年度は、神経組織再生用チューブの作成のため、基盤材料にRGDモチーフおよび細胞増殖因子(タンパク)を化学的に安定化した状態で導入する技術を確立した。本年度は、基盤材料に導入したタンパクが基盤材料の分解と共に放出され細胞に対し、有効な生理活性を持つことを証明する実験を行った。RGDモチーフおよび細胞増殖因子を導入した基盤材料は、コントロールに比べ明らかに高い細胞接着性および増殖性を示した。さらに、基盤材料の分解と共に導入されたタンパクは基盤から放出され、長期にわたりタンパク活性を維持することも明らかとなった。
    しかし、導入基盤の持つこれらの細胞に対する作用は神経細胞に特異的ではないため、本年度はさらに、神経細胞に対しより特異的作用を持つと考えられる糖鎖を基盤に導入し、神経細胞に対する特異的生理活性の有無を確認した。基盤材料に、糖鎖をより安定化した状態で化学的に導入する方法については確立した。糖鎖を導入した基盤の神経細胞へ対する接着性および増殖性評価においては、コントロールに比べ両評価共に有意な向上を認めた。
    これら新規に開発した基盤材料へのタンパクおよび糖鎖の化学的導入技術の確立およびin vitro評価におけるその有用性については証明された。今後は、基盤材料の生体内親和性および生分解性のコントロール技術をより確実なものにし、生体内における神経組織再生用チューブの完成と神経組織再生手法の確立を目指す。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 15659345
  • 乳酸菌表層への化学提示法を用いた経口ワクチンの開発
    科学研究費助成事業
    2003 - 2004
    西村 紳一郎
    バクテリア細胞壁へのムラミン酸誘導体導入による表面修飾という本手法の発展として、ムラミン酸誘導体をもちいた新しい抗菌剤について検討した。
    ムラミン酸の4位をフッ素化した細胞壁前駆体誘導体(フッ素化パークヌクレオチド)を、N-アセチルガラクトサミンを出発原料として合成するルートを新たに確立した。このフッ素化パークヌクレオチドは、バクテリア細胞壁合成経路においてLipidIIの合成を阻害することにより、抗菌作用を示すことが期待される。この抗菌作用について乳酸菌を用いて調べた。菌株には、ラクトバシルス属のL.plantarum JCM1149を用いた。この細菌をフッ素化パークヌクレオチドを1mg/ml(0.87mMの,0.01mg/ml(0.0087mM)で含む培地(市販のラクトバチリMRSブロスを22.5g/lで蒸留水に溶かしたもの)に添加し、嫌気性条件下37℃で培養した。比較として、化合物(Ia)を含まない培地でも培養した。1、2、3、5、7、10時間後の細菌の個体数を、寒天培地上で形成されたコロニーを数えることにより算出した。各時間での細菌の個体数を算出した結果、フッ素化パークヌクレオチドを含む培地では含まない培地にくらべ、増殖率が低下することが確認された。これらの成果はOrg.Lett.2004,6,1753-1756に掲載された。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 15655059
  • Synthetic studies on the glycopeptides drugs
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2000 - 2002
    NISHIMURA Shin-ichiro, MAEKAWA Yoshinobu, KONDO Hirosato, NISHIMURA Takashi
    Molecular design and syntheses of the novel type of glycopeptides were carried out in order to create therapentic reagents in cellular adhesion diseases such as cancer, viral infection, and inflammatory.
    Efficient and versatile synthetic schemes were established by means of combined chemical and enzymatic procedures.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 12555256
  • Joint Research on Preparation of Novel Bioconjugates
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1999 - 2001
    NISHI Norio, KAKUCHI Toyoji, SAKAIRI Nobuo, NISHIMURA Shin-ichiro, NOMIZU Motoyoshi
    Research on bio-related polymeric materials, such as nucleic acid(DNA and RNA), peptide, protein, polysaccharide, lipid, has developed extensively in resent years. However, the each research fields for these materials have their own world, and their mutual exchange and colaborations are not popular so far. Very fine functional materials would be found between their field or in their conjugated fields. We intended to prepare novel bioconjugate by the contact discussion and colaboration of Japanese and German researchers on various biorelated polymers.
    As a result, following researches have been carried out.
    1. Preparation of DNA-chitosan bilayer membrane for surgecal use.
    2. Basic research on syntehsis of glycopeptide and glycoprotein.
    3. Insolubilization of DNA by UV-irradiation.
    4. Preparation of DNA-collagen bioconjugate.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), HOKKAIDO UNIVERSITY, 11694114
  • Efficient Synthesis of Glycoconjugates by means of Automated Glycosynthesizer
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1999 - 2001
    NISHIMURA Shin-ichiro
    An 'enzyme-based automated glycosynthesizer' which can be applied for efficient and practical synthesis of glycoconjugates has been developed. The first version of the synthesizer named 'Golgi' has been accomplished in this project. Immobilized glycosyltransferases catalyze transfer reactions of sugar molecules from sugar nucleotides to water-soluble primer polymers in which sugars bound on the flexible polymers. Recently, a variety of recombinant glycosyltransferases are becoming practicable owing to advances in cloning studies of glycosyltransferases. Five of these recombinant glycosyltransferases, b-1,4-GalT, a-2,3-SiaT, a-2,6-SiaT, b-1,3-GlcNacT and a-1,3-FucT, have been immobilized successfully and is implemented in our synthesizer. A fusion protein composed of b-1,3-N-acetyl-D- glucosaminyltransferase (b-1,3-GlcNAcT) from Streptococcus agalactiae type Ia and maltose-binding protein (MBP) have been produced in Escherichia coli as a soluble and highly active form. Water-soluble primer polymers, which are polyacrylamide-based materials with simple sugar side-chains as glycosyl acceptors, drastically enhance the affinity between recombinant glycosyltransferases and the primer polymers. In addition, the primer polymers can be easily isolated from the reaction mixture after the sequential sugar-elongation reactions by employing simple gel- permeation chromatography. The sugar-elongation processes by enzyme can be monitored by both NMR spectroscopy and fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based analysis.
    Although sugar-elongation reactions by GalT proceed quantitatively, the efficiency of glycosylation by SiaT and FucT are low at the present time. We will examine the condition of glycosylation by these glycosyltransferases to improve the efficiency of the transfer reactions for practical usage of the automated synthesizer.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), HOKKAIDO UNIVERSITY, 11480157
  • Preparation and Utilization of Functional Conjugate Containing Salmon Milt DNA
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1998 - 2001
    NISHI Norio, KAKUCHI Toyoji, SAKAIRI Nobuo, NISHIMURA Shin-ichiro, TAIRA Toshio, YAMADA Hideaki
    DNA, one of the most inportant materials for life processes, can be regarded as a naturally occurring and highly specific functional biopolymer.
    However, DNA is water-soluble and biochemically unstable. These weak points have to be improved for the utilization of DNA. We have prepared various DNA-materials by conjugation with other biopolymer, such as alginic acid or collagen, or UV-induced cross-linking reaction. These DNA containing materials were water-insolubilized and still retained the specific function of native DNA. Thus, these materials could be used in biomedical and also environmental field, preparing the DNA-chitosan bilayer membrane and DNA-collagen fibrous membrane for surgical use and also water-insoluble DNA film to accumulate environmental hormone.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), HOKKAIDO UNIVERISTY, 10555327
  • Super-Biosystem Constructed by Cognitive Multidimensional Glyco-Molecules
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1997 - 2000
    URYU Toshiyuki, FURUKAWA Kiyoshi, KOBAYASHI Kazukiyo, NISHIMURA Shin-ichiro, HATANAKA Kenichi, AKIYOSHI Kazunari
    (1) 7 simposiums had been held.
    (2) Research results of each investigator were concluded.
    (3) Research results of each group (A01 : basic research on superfine synthesis of saccharide chain ; A02 : aggregate of saccharide chain ; A03 : control of biomolecules by saccharide chain ; A04 : control of cell functions by cognitive multidimensional glyco-chain) were concluded.
    (4) Results of all the researchs includins cooperative researchs were concluded to produce a booklet written in English (316 pages).
    (5) Research results were published (946 original papers, 187 reviews, more than 1000 oral presentations, 121 books).
    (6) The book of "Design of Glyco-Molecules and Their Biological Functions" was edited.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, 09240102
  • 糖鎖の超精密合成に関する基礎研
    科学研究費助成事業
    1997 - 1999
    西村 紳一郎, 碓氷 泰市, 木曽 真, 葛原 弘美, 坂入 信夫, 伊藤 幸成
    昨年度はGM3をはじめそのアナログの合成に有効なプライマーが選定できたので、平成11年度はこの手法を拡張してシアリルルイスX構造を含む複雑なガングリオシドならびにラクトサミノグリカン鎖の構築などに応用することに成功した(西村)。
    グロボ3糖を12個、6個、4個結合させた、各種カルボシランデンドリマーを調整して、病原性大腸菌やその毒素への接着活性を比較検討した。このうち、12個のグロボ3糖を結合させた第一世代デンドリマーの合成を達成した。同様の手法を用いて、アレー型第1世代デンドリマーに6個の、第0世代デンドリマーに4個のグロボ3糖を結合させた化合物を新たに合成した(葛原)。
    新しいシアリルルイスX関連化合物の精密合成と糖鎖抗体の作成により、白血球交通、炎症、がん転移、血液凝固などの生命現象に深く関わるセレクチンの特異的な生体内リガンド構造を検索し、その分子機構を明らかにした。特に、6-sulfode-N-acetyl-sialyl LeXとその関連ガングリオシドの系統的精密合成によりL-セレクチンの特異的リガンド構造を解明し、白血球交通に関わる全く新しい動的制御システムの存在を分子レベルで明らかにした。さらに、P-セレクチンのカウンター・レセプターとしてムチン型コア構造を含むシアリルルイスX誘導体を系統的に構築し、特異抗体の反応性と分子構造を明らかにする。他方、脳神経機能に重要な働きをするガングリオ系ガングリオシドの系統的精密合成の一貫として、ハイブリッド型ガングリオシド及び新規ポリシアロガングリオシドの合成を行って、コリン作動性ニユーロンならびにミエリン形成における分子機能を解明した(木曾)。
    量産化に成功したラクト-N-テトラオースやネオテトラオースを出発原料にフコシル5糖LexやH型オリゴ糖の酵素合成法を確立した。これらのオリゴ糖を高分子に組み込んだ細胞表層糖鎖モデルやムチン型糖鎖高分子を構築し、バイオミメティック材料としての有効化を促進した(碓氷)。
    高次の糖鎖構造の合成に関する基礎研究を継続的に行う。特に以下の3点に重点をおいて検討を行った。 1)新規糖タンパク糖鎖構造の構築 2)糖タンパク化学合成をめざした方法論の開拓 3)立体選択的グリコシル化反応の固相合成への展開(伊藤)。
    これまでの研究で見い出されたラミナリビオースやコンドロシンなど多糖の限定分解で得られる二糖類の位置選択的な化学変換法を基に植物の生長を制御する環状糖脂質及びその類縁体の短工程合成法を確立した。また、構造と生理活性の相関を検討した(坂入)。
    日本学術振興会, 特定領域研究(A), 北海道大学, 09240101
  • Synthesis of Novel Fluorescent Carbohydrates
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1998 - 1998
    NISHIMURA Shin-ichiro, NISHI Norio, LEE Yuan C.
    A CMP-NANA containing fluorescence probe as an energy donor and an alkylactosaminide containing fluorescence probe as an energy acceptor was successfully synthesizedegio- and stereoselectively as substrates for sialyl transferase. These substrates showed clear emission spectrum in which emission peaks were at around 340 and 525 nm due to 2-naphthyl and dansyl emissions, respectively, when the substrates was excited at 280nm. The synthetic substrates were used as substrates for SiaT based on fluorescence energy transfer. Vmax and Km were determined as 0.119 mol/min and 0.85 M, respectively. These substrates provide tremendous advantages such as sensitivity, speed, and feasibility of continuous assay.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for international Scientific Research, HOKKAIDO UNIVERSITY, 10044047
  • 生体基盤材料の開発
    科学研究費助成事業
    1997 - 1997
    前田 瑞夫, 山下 俊, 相田 卓三, 長崎 幸夫, 西村 紳一郎, 高橋 保
    近年、世界における材料研究の大きな流れとして、より高次な生体機能が注目されるようになってきた。一方、物性の優れた高分子材料をどのようにして生体内で働かせるのかということも重要な課題となりつつある。この様な趨勢を踏まえ、本企画調査研究では、高分子材料の機能発言と生体親和性、あるいは生体内輸送を軸に、生体分子と親和性のある新しい高分子(高分子複合体)を合成し、生体におけるその作用機構を高分子化学に基づく分子レベルで研究することを目的とした。
    このため、異なる分野の専門的知見に基づく研究討論を促進し、異なる高分子および生体分子を扱う研究者間の情報交換を円滑に進めるべく、以下の活動を行った。
    (1)本企画調査研究の公開シンポジウムを開催して、生体基盤材料の今後の研究の方向性について議論を行い、お互いの理解を深めた。
    (2)インターネット上にメイリンググループを結成し、電子メイルを用いて研究分担者間の遠隔討諭を繰り返し行うことにより、分子レベルで生体系を理解するための方法論について研究した。
    (3)特定領域研究の申講のための準備委員会を11回行った。
    (4)研究成果報告書を作成し、分担者それぞれの研究方法と成果を公表した。
    これらの活動を通じて研究方法に関するコンセンサスを構築し、これを取りまとめて平成10年度発足・科学研究費「特定領域研究(B)」に領域申請を行った。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 九州大学, 09895020
  • Utilization of DNA as functional materials
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1995 - 1997
    NISHI Norio, NAGATA Atsuo, TAIRA Toshio, NISHIMURA Shin-Ichiro, KUBOKI Yoshinori, TOKURA Seiichi
    DNA,one of the most important materials in life science, can be regarded as naturally occurring and highly specific functional biopolymer. In the present project, utilization of DNA as functional materials was intended.
    Thin films composed of DNA and alginic acid were prepared by casting their mixed solution on glass plate followed by coagulation with aqueous solution of calcium chloride. DNA could be conveniently insolubilized by this method. DNA in the films absorbed intercalating materials, such as ethidium bromide. This phenomenon was successfully applied to the preparation of filters for the selective removal or accumulation of harmful intercalating pollutants.
    DNA was effectively complexed and immobilized in an alginate gel and anti-DNA antibodies bound to the DNA-alginate complex. Dose-dependent binding of anti-DNA antibody was observed on the polystirene plates coated with the complex. These results indicate that the DNA-alginate complex may be useful as a solid phase antigen for detection of anti DNA antibodies in enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
    Silver ion was effectively bound to alginate film by the aid of DNA.The Ag (I)-induced films showed antibacterial activity for both of E.coli and S.aureus, and the activity of DNA-alginate film. These results indicate that Ag (I) induced in the DNA-alginate film keeps the potent antibacterial activity, and so DNA is very useful as a carrier of silver ion in the alginate film.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), HOKKAIDO UNIVERSITY, 07555600
  • スーパーバイオシステムの高次認識糖鎖分子による構築
    科学研究費助成事業
    1996 - 1996
    瓜生 敏之, 重政 好弘, 葛原 弘美, 西村 紳一郎, 小林 一清, 山形 達也
    重点領域研究「スーパーバイオシステムの高次認識糖鎖分子による構築」、略称「スーパー糖鎖分子」の採用決定に伴い配布された基盤研究(B)で、研究代表者と22名の研究分担者が個々に研究を行った。研究分野は4つに大別される。第一は新しい糖鎖合成を研究したもので、「糖鎖自動合成の可能性」、「複合糖鎖の効率的合成を目指して」、「オリゴ糖鎖ライブラリー作成のための実践的合成法の開発」などが研究され、講演会で発表された。第二は糖分子鎖集合体の合成と機能に関するもので、「スーパーバイオリガンド機能を持つ人工複合糖質ポリマー」、「高分子ロタキサンの合成」、「硫酸化ポリ(グリコシルオキシエチルメタクリレート)の細胞および生体分子との相互作用」などが研究された。第三は生理活性を有する多糖・オリゴ糖の合成と物性に関するもので、「多糖・オリゴ糖エイズ薬」、「キチン、キトサンの生体内分分解性」、「溶液中におけるヒアルロン酸の構造と物性」などが研究され成果を挙げた。第四は細胞機能制御ができる糖鎖分子に関して研究され、「神経突起伸長に必須のガングリオシドGMl」、「神経回路形成と脳特異プロテオグリカン」、「活性化に伴うヒト末梢白血球表面の生化学的変化の解析」などに研究成果を挙げた。平成9年度から3年間「スーパー糖鎖分子」の重点領域研究が実施されるに当り、現段階の研究水準や進行状況を計画班員が討議しあったのが、平成9年1月28日に開かれた講演会においてであった。本重点領域研究が行われると、本研究分野が世界をリ-ドする優れた研究領域へ導かれるような予感が感じられた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京大学, 08355026
  • Studies on the biocompatibility of chitosan as biomaterials
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1993 - 1995
    NISHIMURA Shin-Ichiro, TULA M., KUCHALSKA M, TOKAI Mituo, NISHI Norio, TOKURA Sei-ich, AZUMA Ichiro, LIPP-SYMONOWICZ B., URBANCZYK G., SZOSLAND L., DUTKIEWICZ J, POTOWINSKI S., LASZKIEWICZ B.
    Synopsis. A novel and convenient method for the regioselective preparation of sulfated analogs of chitin and chitosan is described in relation with structure-biological activity study. Fully protected soluble derivatives were found to be useful intermediates for the syntheses of novel class of sulfated polysaccharides, (1*4)-2-acetamido-2-deoxy-3-O-sulfo-beta-D-glucopyranan and (1*4)-2-deoxy-2-sulfamido-3-O-sulfo-beta-D-glucopyranan. These compounds showed much higher inhibitory effect on AIDS virus infection in vitro than that by the known 6-O-sulfated derivative. This suggests that effective binding of chitin sulfates with gp 120 might be significantly affected by the sites of sulfation rather than the degree of substitution on sugar residues.
    An efficient and versatile solvent system for solubilization of chitin was found on the basis of calcium chloride-methanol systems and was applied to produce chitin fibers in the medical fields. These new fibers showed excellent properties as the coating materials of the artifitial organs owing to the biocompatibility and biodegradability.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for international Scientific Research, Hokkaido University, 05045025
  • 自己組織形成能を有する新しい両親媒性多糖の分子設計
    科学研究費助成事業
    1994 - 1994
    西村 紳一郎
    上記研究課題に関し,次の各実験データ・実績を得た。
    (1)鍵中間体となる種々の新規誘導体の位置選択的合成に成功した。これらの化合物はいづれも良好な溶解性を示し,両親媒性の付与・脱保護により容易に新しい両親媒性キトサン誘導体に変換できることを見出した。
    (2)正電荷・負電荷を有する化合物について単分子膜形成能およびリポソーム形成能について検討したところ,いづれも安定で再現性良く分子集合体を形成できる事がわかった。
    (3)リポソームに取り込まれた糖鎖はWGAなどのレクチンによって特異的に認識される事を見出し,薬物を特異的臓器に運搬するいわゆるターゲッティング機能を有する事も発見した。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 06750899
  • 多糖の分子設計による分離および不斉認識機能の発現
    科学研究費助成事業
    1989 - 1989
    栗田 恵輔, 西村 紳一郎
    キチンの構造特異性を生かした機能化研究を進め、以下の結果を得た。
    1)キチンに対するアラニンNCAのグラフト共重合により、ポリペプチド側鎖を導入する方法を確立した。次に、その側鎖末端に補酵素NADHの活性部位を固定化して高分子不斉還元試薬とし、還元反応におけるスペ-サ-の有効性を明らかにした。また、より効果的なスペ-サ-として、アラニン1分子を介してNADHモデルを固定化した。
    2)新しい化学修飾法の開発の一環としてラクトンを用いたヒドロキシアシル化を検討した。生成物の高い吸湿性を示す。キトサンのアミノ基の約50%を特殊な条件下でアセチル化すると水溶性キチンが生成することを見いだした。この調製法は従来法に比べてきわめて簡便であり、多くの利点をもつ。また、キチンを効率的にDEAE化する方法を提示し、さらに、その誘導体が分離用の充填剤として有効であることを報告した。また、アミノ基およびメルカプト基を導入する方法を開発した。
    3)トシル化およびヨウ素化キチンを用いてグラフト共重合を行った。ルイス酸の存在下、およびエキシマ-レ-ザ-照射下での反応により、それぞれカチオン的、およびラジカル的な共重合が可能であることを明らかにした。また、オキサゾリンのグラフト共重合、およびセリウム塩による共重合も報告した。共重合体は親水性材料として有用である。
    4)キトサンに嵩高い基を導入すると溶媒に可溶になるため、多くの化学修飾を均一溶液中で進めることができるようになった。これにより位置特異的に糖を側鎖として導入する方法が開発され、構造的に明確な分枝キチンの調製を可能にした。また、N-アセチルグルコサミンを不飽和アルコ-ルでグリコシル化したものはラジカル重合性を示し、新しいタイプの複合糖質モデルを調製するのに有用である。これらの誘導体は生体活性成分に対して特異性の高い認識機能を発現すると期待される。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 成蹊大学, 01604595

Industrial Property Rights

  • 糖鎖捕捉分子を用いた糖鎖精製濃縮法および糖鎖構造解析法
    Patent right, 西村 紳一郎, 新倉 謙一, 中川 裕章, 岡山 峰伸, 塩野義製薬株式会社
    特願2012-258522, 27 Nov. 2012
    特開2013-054038, 21 Mar. 2013
    特許5682767
    201303087879113624
  • 細胞内物質移送システムおよびその利用               
    Patent right
    PCT/JP/018094
  • 糖ペプチドアレイ               
    Patent right
    特願2012-545761
    特許5958911
  • 新規なMUC1抗体               
    Patent right
    特願2012-512681
    特許5916017
  • がん関連糖ペプチドエピトープ、抗体および使用方法               
    Patent right
    特願2013-506197
    特許5978204
  • 抗MUC1抗体               
    Patent right
    特願2010-535828
    特許5773352
  • 生体分子固定化担体および生体分子担体固定化方法               
    Patent right
    特願2009-554396
    特許5669081