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膜タンパク質膜挿入に関わる酵素様糖脂質類縁体の合成化学的供給と生合成制御

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 16H01166
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionSuntory Foundation for Life Sciences

Principal Investigator

島本 啓子  公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・構造生命科学研究部, 主幹研究員 (70235638)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords糖脂質 / 糖鎖 / 脂質 / 生合成基質 / 生体膜 / 膜挿入 / 合成化学 / 有機化学
Outline of Annual Research Achievements

膜タンパク質膜挿入活性をもつ糖脂質MPIaseの最小活性構造を明らかにするため、3糖ピロリン脂質体(mini-MPIase-3)を合成し、その活性について詳細を調べた。MPIase類縁体の糖鎖伸長や修飾に対応するため、各単糖ユニットの保護基を再考した新戦略で3糖骨格を合成した。ピロリン酸をもたない類縁体であるTrisac-DAGの合成において、高いa選択性でグルコサミニル化が進行することを確認し、糖鎖伸長も期待できる結果を得た。3糖類縁体(Trisac-P、Trisac-P (6-OH)、Trisac-DAG)の合成を優先したため、糖鎖伸長には至らなかった。活性試験の結果、3糖ピロリン脂質体(mini-MPIase-3)には有意な活性があるのに対して、GlcNAcの6位OAcを欠いた類縁体には有意な活性がない事が分かった。脂質部を欠いたMPIase類縁体では膜挿入は起こらなかったため、MPIaseは膜にアンカリングされている事が重要であると分かった。一方、mini-MPIase-3を含むリポソームに脂質部を欠いたMPIase類縁体を添加したところ、活性の増減が見られた事から、MPIase類縁体の糖鎖部が、リン酸基やAc基を介して、タンパク質と相互作用していることが分かった。3糖リン酸でもタンパク質との相互作用はするものの、凝集を抑制するには不十分で、より長い糖鎖長が必要である事が示唆された。
MPIase生合成の最初の段階を担う酵素候補が同定されたので、酵素反応生成物の標品を合成したまた、3糖ユニットを連結させる酵素同定のためのアフィニティービーズを作製した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Presentation] Syntheses of the functional structures of glycolipid essential for membrane protein integration in E. coli.2018

    • Author(s)
      藤川, 鈴木, 池田, 西山, 島本
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌膜タンパク質の膜挿入機構解明に向けた糖脂質MPIase部分構造の合成2017

    • Author(s)
      藤川、西山、島本
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質 その構造と機能2017

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      大阪大学 化学高分子コロキウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2017-03-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質 その構造と機能2017

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      静岡県立大 薬学部セミナー
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2017-02-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 膜タンパク質膜挿入に関わる酵素様糖脂質類縁体の合成化学的供給と生合成制御2017

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      科研費新学術領域 中分子戦略 第3回 成果報告会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-01-28
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌膜タンパク質の膜挿入機構解明を目指した糖脂質MPIase部分構造の合成2017

    • Author(s)
      藤川,西山,島本
    • Organizer
      第16回新規素材探索研究会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌膜タンパク質挿入機構解明を目的とした糖脂質MPIase部分構造の合成2017

    • Author(s)
      藤川,池田,西山,島本.
    • Organizer
      第36回日本糖質学会年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌膜タンパク質膜挿入機構解明に向けた糖脂質MPIase類縁体の合成と活性2017

    • Author(s)
      藤川,池田,西山,島本
    • Organizer
      第4回新学術領域研究「反応の集積化が導く中分子戦略」若手シンポジウム
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質2017

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      広島大学 総合科学部講演会
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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Novel glycolipid involved in membrane protein integration2017

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      The 11th international symposium on integrated synthesis (ISONIS-11) & The 3rd international symposium middle molecular strategy (ISMMS-3)
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生物も頑張って磨いている合成技術2016

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      日本化学会 化学フェスタ
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-14
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 膜タンパク質膜挿入の鍵を握る糖脂質 その構造と機能2016

    • Author(s)
      島本
    • Organizer
      日本薬学会東海支部特別講演会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2016-11-11
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大腸菌膜タンパク質挿入機構解明を目的とした糖脂質MPIase部分構造の合成2016

    • Author(s)
      藤川、 永瀬、 丹羽、 土屋、下田、 西山、 島本
    • Organizer
      FCCAグライコサイエンス若手の会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2016-10-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌膜タンパク質挿入機構解明を目指した糖脂質MPIase部分構造の合成2016

    • Author(s)
      藤川、永瀬、丹羽、土屋、下田、西山、島本
    • Organizer
      第35回 日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌の膜タンパク質挿入に関わる糖脂質MPIase部分構造の合成2016

    • Author(s)
      藤川、永瀬、島本
    • Organizer
      第2回 新学術領域研究 「中分子戦略」 若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2016-08-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 天然物の化学 魅力と展望 第20章脂質と膜タンパク質2016

    • Author(s)
      島本
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      東京化学同人
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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