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細胞接着に関わる糖鎖修飾機構の構造機能解明

细胞粘附涉及的糖基化机制的结构和功能阐明

基本信息

批准号：
16K07284
负责人：
桑原直之
金额：
$ 3.08万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ジストロフィン糖タンパク質複合体は筋肉や脳神経組織など多くの組織で重要な糖タンパク質複合体であり、細胞内骨格と細胞外マトリックスを物理的に繋げる働きをしている。αジストログリカンはその複合体のサブユニットであり、細胞表面に局在している。αジストログリカンに付加されたO-マンノース型糖鎖が細胞外マトリックスタンパクであるラミニンと直接相互作用し、そのO-マンノース型糖鎖の形成不全が先天性筋ジストロフィーを引き起こす。当該年度での研究では、これまでのO-マンノース型糖鎖の形成に関わるFukutin-related protein (FKRP)の構造機能解析を基に変異体を用いた機能解析を行うことで構造機能相関を明らかにした。FKRPはFuktinと合わせて core M3と呼ばれる糖鎖にリン酸リビトールをタンデムに負荷する糖転移酵素であり、哺乳類において、リビトールを利用する唯一の酵素である。哺乳類細胞発現系を用いてFKRPを大量精製及び結晶化を行い、FKRPの高分解能立体構造を決めるとともに、基質との複合体構造も合わせて決定してきている。FKRPは一般的な糖転移酵素とは異なり、リン酸ヌクレオシド転移酵素と似た構造を取っていた。そのため、一般的な糖転移酵素とは異なる進化の過程を経て生まれていることが分かった。基質との複合体構造解析及び変異体を用いた機能解析の結果、FKRPはリン酸ヌクレオシド転移酵素とも異なる基質認識機構を獲得することで、core M3糖鎖を特異的に認識し、リン酸リビトールを転移することを明らかにできた。本研究結果は国内外の学会で発表を行い、the 11th International Symposium on Glycosyltransferases(GlycoT2018)においてはBest poster awardを受賞することができた。

Carbohydrate complex is an important part of the brain tissue. Carbohydrate complex is an important part of the brain tissue. Carbohydrate complex is an important part of the brain tissue. The cell surface is in the middle of the complex.α-glucosomes are not formed completely due to direct interaction between α-glucosomes and O-glucosomes. This year's research is aimed at clarifying the relationship between the structure and function of Fukutin-related protein (FKRP) and the formation of O-linked glycans. FKRP is the only enzyme that can be used by mammals in the process of fusion of Fuktin and M3. Mammalian cell development system uses FKRP for mass purification and crystallization, FKRP for high decomposition energy three-dimensional structure determination, matrix and complex structure determination. FKRP is a common sugar transfer enzyme. The process of evolution of sugar transfer enzymes in general is different. The results of functional analysis of matrix complex structure and variant application show that FKRP can recognize the matrix structure and variant enzyme structure of matrix, and can recognize the matrix structure and variant enzyme structure of core M3. The 11th International Symposium on Glycosyltransferases(GlycoT2018) was awarded the Best poster award.