Analysis and control of glycan function on cell surface crowding biosytems by synthetic biology
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems |
|---|
| Project/Area Number |
20H04709
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
真鍋 良幸 大阪大学, 理学研究科, 助教 (00632093)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | 糖鎖 / 複合化 / 糖鎖合成 / レクチン / 免疫 / 分子夾雑 / 合成生物学 / N-グリカン |
|---|
| Outline of Research at the Start |
糖鎖は細胞表面を被覆するように大量に存在し，糖鎖-糖鎖相互作用や糖鎖-レクチン相互作用，糖鎖-タンパク質相互作用などの複雑な相互作用ネットワークを形成する．そのため，糖鎖の機能解明にはタンパク質，脂質など多くの生体分子が密集した分子クラウディング状態の“分子夾雑系”での解析が重要である．加えて，生体内では構造多様性に富む糖鎖が複雑な混合物（グリコフォーム）として存在し，複数の糖鎖が相補的，協同的，競争的に作用して，創発的な機能を発現する．本研究では，膜タンパク質上のN結合型糖鎖（N-グリカン）に焦点を当てる．申請者の合成したN-グリカンライブラリを用いて糖鎖の形成する分子夾雑に挑む．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
申請者の合成N-グリカンライブラリを保持している．これを用いて糖鎖の形成する分子夾雑に挑んだ．まず，HaloTagテクノロジーを用いて均一な合成糖鎖で標識されたモデル膜タンパク質を調製し，細胞表面の分子夾雑系において，それぞれの構造の糖鎖が形成する相互作用ネットワークを解析した．これにより，N-グリカンが膜タンパク質の機能を調節する分子基盤を解明した．さらに，本手法を種々のタンパク質に適用し，それぞれのタンパク質における糖鎖修飾の意義の違いや共通性についても検討した．また，糖鎖機能に基づいたタンパク質の機能制御も検証した．加えて，複数のTagを組み合わせることで，細胞表面でN-グリカンのグリコフォームを設計・再構築し，不均一性という概念を含む高次の分子夾雑を解析することで，糖鎖の意義に迫った．
i) 合成糖鎖の生細胞表面への提示と細胞表面夾雑系における相互作用解析：HaloTagテクノロジーにより，単一の合成N-グリカンで修飾したモデル膜タンパク質を生細胞上で調製し，細胞表面の分子夾雑系において，それぞれの構造のN-グリカンが様々な分子と相互作用した結果として膜タンパク質の動態に及ぼす影響を調べた．特に，さまざまな活性が報告されているガレクチンが膜タンパク質の動態に影響を与えること明確に示すことに成功した．
ii) タンパク質ごとの修飾糖鎖の機能解析と制御：上記の系を複数の膜タンパク異質に対して適用することで，タンパク質ごとの糖鎖修飾の機能について評価した．
iii) グリコフォームの再現と夾雑系における創発的機能発現の検証：複数のN-グリカンによる修飾がタンパク質動態を解析する．そのための複数のN-グリカン合成を達成した．さらにこれを細胞表層に提示することにも成功した．
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(28 results)
-
-
-
-
[Journal Article] α‐Emitting cancer therapy using 211 At‐AAMT targeting LAT12021
Author(s)
Kaneda‐Nakashima Kazuko、Zhang ZiJian、Manabe Yoshiyuki、Shimoyama Atsushi、Kabayama Kazuya、Watabe Tadashi、Kanai Yoshikatsu、Ooe Kazuhiro、Toyoshima Atsushi、Shirakami Yoshifumi、Yoshimura Takashi、Fukuda Mitsuhiro、Hatazawa Jun、Nakano Takashi、Fukase Koichi、Shinohara Atsushi
-
Journal Title
Cancer Science
Volume: 112
Issue: 3
Pages: 1132-1140
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Unveiling Molecular Recognition of Sialoglycans by Human Siglec-102020
Author(s)
Forgione Rosa Ester、Di Carluccio Cristina、Guzman-Caldentey Juan、Gaglione Rosa、Battista Filomena、Chiodo Fabrizio、Manabe Yoshiyuki、Arciello Angela、Del Vecchio Pompea、Fukase Koichi、Molinaro Antonio、Martin-Santamaria Sonsoles、Crocker Paul R.、Marchetti Roberta、Silipo Alba
-
Journal Title
iScience
Volume: 23
Issue: 6
Pages: 101231-101231
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Immunological Evaluation of Conjugate/Co-Assembly of Peptide Antigen and Adjuvant as Self-adjuvanting Anti-breast Cancer Candidates2020
Author(s)
Keita Ito, Yoshiyuki Manabe, Taku Aiga, Tsung-Che Chang, Kazuya Kabayama, Shino Ohshima, Yoshie Kametani, Hiroto Furukawa, Hiroshi Inaba, Kazunori Matsuura, and Koichi Fukase
Organizer
第57回ペプチド討論会
Related Report
-
-
