| Project/Area Number |
22H00359
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
安藤 弘宗 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (20372518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木塚 康彦 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (20564743)
鈴木 健一 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (50423059)
矢木 宏和 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70565423)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥42,380,000 (Direct Cost: ¥32,600,000、Indirect Cost: ¥9,780,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2022: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 細胞膜内微小領域 / 糖鎖―糖鎖相互作用 / 分子プローブ / 超解像イメージング / ケミカルバイオロジー / 細胞膜内層微小領域 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、細胞膜に形成される一過性の分子複合体について焦点を当て、分子複合体の組成、形成のメカニズム、生物学的な役割を明らかにすることを目的としています。その為に、分子ツールを創製する合成化学を中核技術として、生物物理学、構造解析学、生化学を織り交ぜた方法により、細胞膜の分子の高精細な可視化、分子複合体の網羅的解析、分子構造の改変を行い、糖鎖、タンパク質、リン脂質間に働く相互作用とその意義を解明します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究目的1】昨年度に引き続き、細胞膜内層の微小領域の実像解明に向けて、PIP2の機能性プローブの合成検討を実施した。PIP2の細胞膜での動態への影響を最小限にするために脂質部分を非修飾としイノシトール部の水酸基に機能性官能基を導入したプローブを設計し、イノシトール部の修飾経路を検討した。昨年度に得られた位置選択的な水酸基保護を可能とする反応条件を基にして、イノシトールの六つの水酸基のうち、五つの水酸基に対して異なる保護基を導入した、イノシトール中間体を得ることができた。続いて、この中間体の遊離の水酸基に対して、蛍光標識導入のためのリンカーを導入することに成功した。
【研究目的2】糖鎖―糖鎖相互作用の様式と意義解明に向けて、ガングリオシド―ガングリオシド間のホモな糖鎖―糖鎖相互作用の一般性を検証するため、ホモ相互作用を調査していない亜系列の蛍光プロ―ブを昨年度に続いて合成し、1分子イメージングにより有意にホモダイマーが形成されることを確認した。加えて、昨年度合成した糖鎖部の水酸基がアセチル化されたガングリオシドの蛍光プローブを用いた相互作用解析のための予備的検討を行った。
【研究目的3】微小領域形成を強化したガングリオシドの開発に向けて、昨年度に続いて種々の糖鎖による細胞膜中でのガングリオシドホモダイマー化の阻害を検討した。糖鎖中の官能基を改変した糖脂質においてホモダイマー化の時間が大きく増減することを見出し、阻害剤の分子設計に関する重要な知見を得た。また、ノンラベルの糖鎖を用いるホモダイマー化の強度を定量する評価系の構築に関して検討を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目的１において、PIP2プローブの合成を本年度で完了する計画であったが、水酸基の保護基の導入において予想以上に難航しており、若干の遅れが生じているが、前例のない分子プローブを開発する課題であるため遅延は想定内であり、致し方ないと考えられる。本年度に合成経路の目途が立ったため、次年度前半に合成が見込めるため、計画の進行に大きな影響を与えることはないと考えられる。他の目的については、計画通り進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、三つの研究目的のための実験を実施する。なお、糖鎖―糖鎖相互作用の評価は細胞膜またはモデル膜での1分子観察を用いる計画であるが、さらに本研究課題では、ノンラベルの糖鎖－糖鎖複合体を観測する手法の検討を進め、多角的な糖鎖―糖鎖相互作用についての解析及び検証を行う予定である。また、目的３においても糖脂質の糖鎖部分の修飾体による微小領域形成能の評価系を確立することで、糖脂質構造を合成することなく糖鎖部の修飾体の検討のみで強化した形成能を強化した糖鎖を見出し、実験を効率化する予定である。
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