Synthesis of artificial chondroitin sulfates usi ng recombinant enzymes and investigation of the physiological functions

• Project/Area Number: 19870025
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional biochemistry
• Research Institution: Aichi Medical University
• Principal Investigator: 杉浦 信夫 Aichi Medical University, 分子医科学研究所, 准教授 (90454420)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,115,000 (Direct Cost: ¥2,710,000、Indirect Cost: ¥405,000); Fiscal Year 2008: ¥1,755,000 (Direct Cost: ¥1,350,000、Indirect Cost: ¥405,000); Fiscal Year 2007: ¥1,360,000 (Direct Cost: ¥1,360,000)
• Keywords: 糖鎖工学 / 遺伝子組換え酵素 / コンドロイチン硫酸 / グリコサミノグリカン / 硫酸基転移酵素 / 糖転移酵素 / 表面プラズモン測定 / 蛍光高速液体クロマトグラフィー / コンドロイチンポリメラーゼ / 蛍光高速液体クロマト / 親和性解析 / 多角度レーザー光散乱計 / 固定化酵素リアクター / 質量分析機(MALDI-TOF MS)

Research Abstract

蛍光標識コンドロイチン(PA-CH)オリゴ糖およびポリマーを大腸菌由来コンドロイチンポリメラーゼ(K4CP)で合成し、遺伝子組み換えコンドロイチン硫酸基転移酵素群で上記PA-CHを硫酸化修飾し、各種合成コンドロイチン硫酸ライブラリーを構築した。また、合成コンドロイチン硫酸オリゴ8糖(PA-CS8)の糖鎖配列を決定できる方法を確立した。合成PA-CSライブラリーを用いて表面プラズモン測定装置や蛍光高速液体クロマトグラフィーにより、CS結合性生理活性分子との親和性解析を行った。

Research Products

• [Journal Article] Crystal structure of chondroitin polymerase from Escherichia coli K4 (2009)
  • Author(s): Osawa T, Sugiura N, Shimada H, Hirooka R, Tsuji A, Shirakawa T, Fukuyama K, Kimura M, Kimata K, Kakuta Y.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 378 Pages: 10-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal structure of chondroitin polymerase from Escherichia coli K4. (2009)
  • Author(s): Osawa, T
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 378 Pages: 10-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sequential synthesis of chondroitin oligosaccharides by immobilized chondroitin polymerase mutants (2008)
  • Author(s): Sugiura N, Shimokata S, Minamisawa T, Hirabayashi J, Kimata K, Watanabe H.
  • Journal Title: Glycoconj. J 25 Pages: 521-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The chondroitin polymerase K4CP : Molecular mechanism of selective bindings of donor substrates to two active sites (2008)
  • Author(s): Sobhany M, Kakuta Y, Sugiura N, Kimata K, Negishi M.
  • Journal Title: J. Biol. Chem 283 Pages: 32328-33
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sequential synthesis of chondroitin oligosaccharides by immobilized chondroitin polymerase mutants (2008)
  • Author(s): Sugiura N
  • Journal Title: Glycoconj. J. 25 Pages: 521-530
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The chondroitin polymerase K4CP : Molecular mechanism of selective bindings of donor substrates to two active sites. (2008)
  • Author(s): Sobhany, M
  • Journal Title: J. Biol. Chem. 283 Pages: 32328-32333
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sequential synthesis of chondroitin oligosaccharides by immobilized chondroitin polymerase mutants (2008)
  • Author(s): Sugiura, N., Shimokata, S., Minamisawa, T., Hirabayashi, J., Kimata, K., Watanabe, H.
  • Journal Title: Glycoconjugate Journal (in printing)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MS analysis of chondroitin polymerization : effects of Mn^<2+> ions on the stability of UDP-sugars and chondroitin synthesis (2007)
  • Author(s): Sugiura N, Shimokata S. Watanabe H, Kimata K.
  • Journal Title: Anal. Biochem 365 Pages: 62-73
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of isomeric unsulfated glycosaminoglycan oligosaccharides by mass spectrometry/mass spectrometry (2007)
  • Author(s): Minamisawa T, Suzuki K, Maeda H, Shimokata S, Sugiura N, Kimata K, Hirabayashi J.
  • Journal Title: J. Mass Spectom. Soc. Jpn 55 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MS analysis of chondroitin polymerization: effects of Mn^<2+> ions on the stability of UDP-sugars and chondroitin synthesis (2007)
  • Author(s): Sugiura, N., Shimokata, S., Watanabe, H., and Kimata, K.
  • Journal Title: Analytical Biochemstry 365 Pages: 62-73
  • Peer Reviewed
• [Presentation] コンドロイチンポリメラーゼの交互糖転移反応の解析 (2009)
  • Author(s): 小寺貴之、杉浦信夫、木全弘治、森俊明、岡畑恵雄
  • Organizer: 第89回日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] フラビウイルス感染におけるグリコサミノグリカン分子の構造と機能 (2009)
  • Author(s): 在原雅貴、左一八、渡邊一平、杉浦信夫、木全弘治、森田公一、鈴木隆
  • Organizer: 日本薬学会129年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 遺伝子工学を利用した糖鎖医薬品の創製-人工コンドロイチン硫酸の合成- (2008)
  • Author(s): 杉浦信夫
  • Organizer: 私立大学連携による研究シーズ発表会
  • Place of Presentation: メルパルク名古屋
  • Year and Date: 2008-11-26
• [Presentation] 遺伝子工学を利用した糖鎖医薬品の創製 -人工コンドロイチン硫酸の合成- (2008)
  • Author(s): 杉浦 信夫
  • Organizer: 私立大学連携による研究シーズ発表会
  • Place of Presentation: メルパルク名古屋
  • Year and Date: 2008-11-26
• [Presentation] 網膜軸索は培養基質上のコンドロイチン硫酸を改変する (2008)
  • Author(s): 安藤覚、杉浦信夫、木全弘治、前田信明、高橋智、一條裕之
  • Organizer: 第28回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: ちくば国際会議場
  • Year and Date: 2008-08-20
• [Presentation] 網膜軸索は培養基質上のコンドロイチン硫酸を改変する (2008)
  • Author(s): 安藤 覚
  • Organizer: 第28回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2008-08-20
• [Presentation] 酵素合成コンドロイチン硫酸オリゴ糖及び多糖ライブラリー (2008)
  • Author(s): 杉浦信夫、原沙緒里、木全弘治、渡辺秀人
  • Organizer: 第28回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2008-08-19
• [Presentation] 網膜軸索がコンドロイチン硫酸を含む培養基質に及ぼす影響 (2008)
  • Author(s): 安藤覚、杉浦信夫、木全弘治、前田信明、高橋智、一條裕之
  • Organizer: 第31回日本神経科学学会大会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] 遺伝子工学を利用したコンドロイチン硫酸の合成 (2008)
  • Author(s): 杉浦信夫
  • Organizer: 第40回日本結合組織学会学術集会第55回マトリックス研究大会合同学術集会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京こばまエミナース
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] 遺伝子工学を利用したコンドロイチン硫酸の合成Synthesis of chondroitin sulfate using genetic engineering. (2008)
  • Author(s): 杉浦 信夫
  • Organizer: 第40回日本結合組織学会学術集会第55回マトリックス研究大会合同学術集会
  • Place of Presentation: 東京・こばまエミナース
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] グリコサミノグリカンに対するデングウイルス結合性の解析 (2008)
  • Author(s): 在原雅貴、左一八、杉浦信夫、木全弘治、鈴木康夫、森田公一、鈴木隆
  • Organizer: 第72回日本生化学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2008-05-24
• [Presentation] 水晶発振子上でのコンドロイチンポリメラーゼの反応解析 (2008)
  • Author(s): 小寺貴之、杉浦信夫、木全弘治、森俊明、岡畑恵雄
  • Organizer: 第88回日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 水晶発振子上でのコンドロイチン伸長酵素反応の動力学的解析 (2008)
  • Author(s): 小寺貴之、杉浦信夫、木全弘治、森俊明、岡畑恵雄
  • Organizer: 第57回高分子討論会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
• [Presentation] 菌体酵素リアクターを用いたコンドロイチンポリマーの合成 (2007)
  • Author(s): 杉浦信夫、下方郷嗣、木全弘治、渡辺秀人
  • Organizer: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会第80回日本生化学会大会合同大会)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] 菌体酵素リアクターを用いたコンドロイチンポリマーの合成 (2007)
  • Author(s): 杉浦信夫、下方郷嗣、木全弘治、渡辺秀人
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会 第80回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 横浜・パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-14
• [Presentation] K4大腸菌コンドロイチン糖鎖ポリメラーゼの結晶構造解析 (2007)
  • Author(s): 大澤拓生、嶋田宏章、杉浦信夫、木村誠、木全弘治、角田佳充
  • Organizer: 日本結晶学会2007年度年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2007-12-02
• [Presentation] K4大腸菌コンドロイチン糖鎖ポリメラーゼの結晶構造解析 (2007)
  • Author(s): 大澤拓生・嶋田宏章・杉浦信夫・木村誠・木全弘治・角田佳充
  • Organizer: 日本結晶学会2007年度年会
  • Place of Presentation: 東京・東京工業大学
  • Year and Date: 2007-12-02
• [Presentation] コンドロイチン硫酸のガイダンス効果を検討する培養実験系の確立 (2007)
  • Author(s): 安藤覚、杉浦信夫、木全弘治、高橋智、一條裕之
  • Organizer: Neuro2007, 第30回日本神経科学大会、第50回日本神経化学会大会、第17回日本神経回路学会大会合同大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] 大腸菌由来コンドロイチンポリメラーゼ変異酵素による高分子コンドロイチン多糖の合成 (2007)
  • Author(s): 杉浦信夫、角田佳充、大澤拓生、下方郷嗣、木全弘治、渡辺秀人
  • Organizer: 第27回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2007-08-02
• [Presentation] 大腸菌由来コンドロイチンポリメラーゼ変異酵素による高分子コンドロイチン多糖の合成 (2007)
  • Author(s): 杉浦信夫、角田佳充、大澤拓生、下方郷嗣、木全弘治、渡辺秀人
  • Organizer: 第27回日本糖質学会年会
  • Place of Presentation: 福岡・九州大学医学部
  • Year and Date: 2007-08-02
• [Presentation] 遺伝子組換え酵素を利用したGAG糖鎖医薬品の創薬 (2007)
  • Author(s): 杉浦信夫
  • Organizer: 第5回糖鎖分科会講演会
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学
  • Year and Date: 2007-06-21
• [Presentation] 遺伝子組換え酵素を利用したGAG糖鎖医薬品の創薬 (2007)
  • Author(s): 杉浦信夫
  • Organizer: 第5回糖鎖分科会講演会
  • Place of Presentation: 名古屋・名古屋市立大学
  • Year and Date: 2007-06-21
• [Book] 酵素修飾法によるGAG糖鎖ライブラリーの構築. 遺伝子医学MOOK臨床糖鎖バイオマーカーの開発-糖鎖機能の解明とその応用(編集成松久) (2008)
  • Author(s): 杉浦信夫、木全弘治
  • Publisher: メディカルドゥ
• [Remarks]
  • URL: http://www.aichi-med-u.ac.jp/institute/outline/buniken.html