タンパク質社会における糖鎖の機能解明を目指したNMR構造生物学

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1.糖鎖ライブラリーの構築糖タンパク質の高次構造解析を行うにあたっては、あらかじめそのグライコフォームを把握しておく必要がある。私たちは、500種類に及ぶN型糖鎖の多次元HPLCデータベースをもとにWEBアプリケーション"GALAXY"(http://www.glycoanalysis.info/)を構築している。これを用いることにより、異性体の識別を含めた糖鎖構造の同定および分子・組織・細胞レベルでの糖鎖プロファイリングを簡便に行うことが可能としている。また、多次元HPLC法を利用して構築された糖鎖ライブラリーは、糖鎖の構造・機能解析を系統的に行うための強力なツールとなる。例えば、高マンノース型糖鎖のライブラリーを利用したフロンタルアフィニティークロマトグラフィー解析によってカーゴレセプターVIP36の糖鎖認識の特異性を明らかにした。2.細胞内レクチンのNMR構造生物学NMRを利用して糖タンパク質の細胞内運命を決定する種々の細胞内レクチン(分子シャペロン、カーゴレセプター、ユビキチンリガーゼ)の分子認識様式を明らかにした。3.分子シャペロンのNMR構造生物学研究NMRを利用して様々なシャペロンの高次構造・ダイナミクス・分子間相互作用を解析した。例えば、プロテインジスルフィドイソメラーゼについては、これまで報告されていないb'ドメインおよびa'ドメインの三次元構造をNMRを利用して決定するとともに、基質認識部位の同定と酸化還元に伴うドメイン間相互作用の変化を捉えることに成功した。また、選択的な安定同位体標識を利用して古細菌のプレフォルディンとシャペロニンとの相互作用を解析した。