Biology of sugar-alcohol modification in glycan

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本研究では、新たな翻訳後修飾体としてのリビトールリン酸（RboP）の生物学的意義を確立することを目的とする。代表者らは、哺乳類のO-マンノース（Man）型糖鎖にRboPが含まれることを発見した。O-Man型糖鎖は構造によりコアM1、コアM 2、コアM 3に分類され、そのうちコアM3糖鎖のみに2個のRboPのタンデム構造が含まれる。このタンデム構造は先天性筋ジストロフィー症の原因遺伝子産物であるFKTNとFKRPによりCDP-リビトール（CDP-Rbo）からRboPがコアM3糖鎖に転移され形成される。本年度は、以下のような成果が得られた。①コアM3糖鎖の生合成において、O-Man修飾後にGlcNAcを転移するPOMGNT2の結晶構造解析を行い、ドメイン構造や二量体として機能することを明らかにした。②ラミニン結合型のO-Man型糖鎖修飾の阻害因子であるCDP-グリセロールは類似構造のCDP-エタノールアミンを合成する酵素PCYT2によって合成されることを明らかにした。③抗RboP抗体を作製するために、ミニジストログリカンを大量発現させ回収した。また化学合成した末端がRboPの化合物を抗原として用いることにし、大量合成系を構築した。さらにこの化合物を用いて、RboPに結合するレクチン様のタンパク質の同定を試みた。④RboPの詳細なNMR解析を行い、リン酸修飾が立体配座に及ぼす影響を調べた。⑤リン酸ジエステル結合したRboとGalNAcを合成した。この合成糖鎖基質は FKRPの特異的基質となることを明らかにし、筋ジストロフィー症の症状改善に有効な化合物となり得る事を示唆できた。