Novel simi-synthetic methods for glycoproteins and approaches to elucidate the function of post-translational modifications

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新規な糖タンパク質の合成法を確立するための検討をおこなってきた。特に糖鎖が結合したアスパラギンのαカルボン酸をチオアシッドにしてその両端でペプチドと連結する方法を検討し、2020年度内までに糖タンパク質の合成に目処をたてていた。本年度は、様々な条件を検討しその新規な合成法を確立し論文発表することができた。しかし、この方法では、糖鎖アスパラギンのC末端側に連結できるアミノ酸の種類は、システインと、そのチオールを連結後還元し得られるアラニンだけであり、その他のアミノ酸配列をもつ糖タンパク質を合成するには制限があった。そこで、βメルカプトアミノ酸をN末端にもつペプチドと糖鎖アスパラギンチオアシッドを連結し糖タンパク質の合成に利用することを検討した。βメルカプトアミノ酸のより簡便な合成法を検討した結果、グリシン誘導体と様々なアルデヒド誘導体を連結し、デヒドロアミノ酸を合成後、メトキシベンジルチオールをマイケル付加させることでβメルカプトアミノ酸を合成に成功した。そして、フェニルアラニン、チロシンの合成に成功した。また、合成したβメルカプトアミノ酸を光学分割し立体を決定するとともに、そのαカルボン酸をサリチルアルデヒドエステルを利用するペプチドとの連結反応にも成功した。これにより、様々なアミノ酸配列をもつ糖タンパク質を合成する方法に目処を立てた。また、大腸菌で発現したペプチドのC末端をチオエステルにする方法も検討し、その条件検討も完了し、糖タンパク質の合成に成功した。また、細胞表層に膜貫通型糖タンパク質を合成するために、インテインを利用する方法の検討を開始した。さらに、合成したエリスロポエチンなどの糖タンパク質を用いて、その表層の糖鎖が水和殻を形成する状況を水素重水素交換質量分析法で解析する条件をほぼ確立することができた。以上の研究は今後完成を目指しさらに検討していく予定である。