糖鎖と水の相互作用の解明を指向した糖タンパク質の精密化学合成

糖蛋白的精确化学合成旨在阐明糖链和水之间的相互作用

• 批准号: 18J10280
• 负责人: 折井 亮
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10280/
• 关键词: 不凍糖タンパク質; N-アセチルガラクトサミン; 糖タンパク質合成

糖鎖と水の相互作用について解明するために、水の凍結を阻害する活性(不凍活性)を有した糖タンパク質である、不凍糖タンパク質(AFGP)誘導体の精密化学合成とその機能解析を実施した。AFGPに付加した糖鎖構造のうち、我々は、これまでに不凍活性発現に必須であることが示されているN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)の役割を解明するための研究を遂行した。このGalNAc残基がもつ役割を解明するため、AFGPに付加したGalNAcの数を変えた誘導体及び、GalNAcの代わりに、GalNAcとは4位の水酸基の立体のみが異なるN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を付加させた誘導体、計6種を化学合成により精密に作り分け、その機能解析を実施した。その結果、GalNAcの付加する数の減少に伴い、ペプチド鎖の運動性が上昇し、協奏的にAFGP固有の立体構造が崩れ、不凍活性が減少することを見出した。また、GalNAcの代わりにGlcNAcが付加した場合には、AFGP固有の立体構造は発現するものの、活性は低下してしまうことが明らかとなった。以上の結果から、各々のGalNAc残基がペプチド鎖の運動性を精密に制御し、立体構造と不凍活性を誘起させていることを初めて見出すことができた。また、GlcNAcというたった一カ所の水酸基の立体の違いが、明確に活性発現に影響したことから、単糖レベル、さらには、たった一カ所の水酸基の違いという分子レベルで、水との相互作用の仕方に違いが生じることが示唆された。

The interaction between sugar chain and water, the analysis of the chemical properties of sugar chain and water freezing, the inhibition of activity (freeze-free activity), and the precise chemical synthesis of AFGP inducer. AFGP is a research project for the understanding of the structure of sugar chain, which is necessary for the development of freeze-free activity. The number of GalNAc residues was determined, AFGP was added, and the number of inducers and derivatives of GalNAc was determined. The stereochemistry of GalNAc residues was determined by N-acetylcholine (GlcNAc). Six kinds of inducers were synthesized. As a result, the increase in the number of GalNAc was accompanied by an increase in the mobility of AFGP, a decrease in the intrinsic three-dimensional structure of AFGP, and a decrease in its freeze-free activity. In addition, AFGP's inherent three-dimensional structure appears to be low in activity. As a result, all GalNAc residues are closely related to the mobility of the protein, the stereostructure, and the activity of the protein. In addition, the interaction between water and organic matter can also affect the development of activity.

项目成果

不凍タンパク質の機能と応用

抗冻蛋白的功能及应用

• 发表时间: 2018
• 作者: S. Nishida;R.Tanikawa;T. Fujiwara;N. Furuta;齋藤仁美・菅谷知明・岩月聡史・稲毛正彦・高木秀夫・石原浩二;平野悠 ほか （監修 津田栄）
• 通讯作者: 平野悠 ほか （監修 津田栄）

GalNAc付加の機能解明を目指した不凍糖タンパク質の化学全合成と機能解析

抗冻糖蛋白的全化学合成和功能分析旨在阐明 GalNAc 添加的功能

• 发表时间: 2019
• 作者: Moriya;R.;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;折井亮
• 通讯作者: 折井亮

化学合成不凍糖タンパク質アナログを用いたO-GalNAc化の機能解析

使用化学合成的抗冻糖蛋白类似物进行 O-GalNAcylation 的功能分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Moriya;R.;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;折井亮;折井亮
• 通讯作者: 折井亮

Probing the functional role of O-GalNAcylation on antifreeze glycoprotein by using chemically synthesized analogues

使用化学合成类似物探讨 O-GalNAcylation 对抗冻糖蛋白的功能作用

• 发表时间: 2018
• 作者: Moriya;R.;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;豊泉俊大;折井亮;折井亮;Ryo Orii
• 通讯作者: Ryo Orii