| Project/Area Number |
23K04954
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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| Research Institution | Nagoya University (2024)
The Noguchi Institute (2023) |
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Principal Investigator |
黒河内 政樹 名古屋大学, 糖鎖生命コア研究所, 研究員 (30422009)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高島 晶 公益財団法人野口研究所, 研究部, 研究員 (00300880)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 糖タンパク質 / O結合型糖鎖 / O-グライコプロテアーゼ / 糖ペプチド |
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| Outline of Research at the Start |
Ｏ結合型糖鎖は、生体内のタンパク質のセリン、スレオニンの側鎖に結合し、生命現象において非常に重要な役割をしており、近年、生物学的機能分子や疾患マーカーとして非常に注目されている。そのＯ結合型糖鎖の機能を調査する為には、Ｏ結合型糖鎖の糖鎖構造、結合しているタンパク質、そのタンパク質の結合部位の同定を行うグライコプロテオミクスが必要である。本研究では、効率よく糖タンパク質から糖ペプチドを調製するＯ-グライコプロテアーゼの機能評価を中心にこの酵素を用いたグライコプロテオミクスの開発を行う。そして、バイオ医薬品やバイオマーカー糖タンパク質の糖鎖機能の解明を行う予定である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ｏ結合型糖鎖は、生体内のタンパク質のセリン、スレオニンの側鎖に結合し、生命現象において非常に重要な役割をしており、近年、生物学的機能分子や疾患マーカーとして非常に注目されている。そのＯ結合型糖鎖の機能を調査する為には、Ｏ結合型糖鎖の糖鎖構造、結合しているタンパク質、そのタンパク質の結合部位の同定を行うグライコプロテオミクスが必要である。本研究では、効率よく糖タンパク質から糖ペプチドを調製するＯ-グライコプロテアーゼの機能評価を中心にこの酵素を用いたグライコプロテオミクスの開発を行う事を目標にしている。本年度は、Ｏ結合型糖鎖を持つ糖タンパク質（Fetuin, Enbrel, IgA)をＯ-グライコプロテアーゼであるIMPa, Operatorを用いて糖ペプチドを調製し、その糖ペプチドをLC-MSで解析する事によって、糖ペプチドを同定し、その糖ペプチドの切断面、糖鎖構造からＯ-グライコプロテアーゼの基質特異性を評価した。その結果、Operatorはシアル酸が結合した糖鎖部位には作用しにくい事が分かった。また、FetuinにはFetuin－A（Alpha-2-HS-glycoprotein）とFetuin-Bが存在しており、IMPaによってUniprotに登録されていないFetuin－Aの290番目のSerに糖鎖が結合している事が分かった。複数のタンパク質を用いたＯ-グライコプロテアーゼの反応物の解析により、糖タンパク質の配列によって、Ｏ-グライコプロテアーゼの反応効率が異なってくる事が分かった。
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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
Fetuin, Enbrel, IgAを用いて複数のＯ-グライコプロテアーゼの評価を行う事が出来た。生体試料であるホエイプロテオースペプトンから5種類の糖タンパク質由来の糖ペプチドを検出、同定を達成した。また、Uniprotに登録されていない糖鎖結合部位を複数、同定する事ができたので、Ｏ-グライコプロテアーゼを用いたグライコプロテオミクスの有用性を示す事が出来た。
複数の糖タンパク質を用いたＯ-グライコプロテアーゼの評価により、糖鎖ではなくペプチド配列にも酵素活性が依存する事が分かった。これは、Ｏ-グライコプロテアーゼを用いたグライコプロテオミクスに対して、非常に有用な情報であり、ペプチド配列に依存しない酵素探索の目標にもなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、通常のプロテアーゼでは解析が困難なムチン型糖タンパク質、ムチン様糖タンパク質をターゲットとしてＯ-グライコプロテアーゼを用いたグライコプロテオミクスを行い、Ｏ-グライコプロテアーゼの評価を深め、より有用なＯ-グライコプロテアーゼを探していく。論文発表などを積極的に行っていく。
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