ヘパリン生合成を制御するコアペプチドと糖転移酵素間の分子認識機構の解明

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12660098
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 田村 純一 鳥取大学, 教育地域科学部, 助教授 (30221401)
• Keywords: プロテオグリカン / グリコサミノグリカン / 糖鎖 / グリコンル化 / コアペプチド / 糖転移酵素 / ヘパリン / コンドロイチン

Research Abstract

本研究はグリコサミノグリカン糖鎖の生合成仕分け機構を解明するため、「酵素基質に直接利用できる複数糖鎖が結合した酸性・疎水性ペプチドを合成する」ことを目的とする。BetaglycanやSyndecanはヘパリン糖鎖を有するプロテオグリカン(PG)であるが、いずれも糖鎖結合近傍ペプチドは疎水性や酸性アミノ酸のクラスターを形成している。PGがコアペプチド形成後、そのセリン残基に逐次単糖単位で糖鎖を伸長して形成されることを考えると、セリン近傍のペプチド環境は無視できない。Betaglycanは糖鎖結合近傍にS_<535>GWPDGYEDLES_<547>Gからなるコアペプチドを有する。興味深いことに、単離生成物のS_<535>とS_<547>にはそれぞれヘパリン型とコンドロイチン型糖鎖が結合している。本研究では、これらのペプチドの糖鎖伸長に及ぼす影響を解明するため、上述のペプチドシークエンスのセリン残基に、GlcA-Gal-Gal-Xylからなる四糖が結合したプロテオグリカンを合成する。
12年度は、最初の標的化合物である四糖ヘキサペプチド:GlcA-Gal-Gal-Xyl-SGWPDGを合成することができた。糖鎖の伸長には、アノマー位の立体制御を考慮して2位アシル基の隣接基関与を有効に用い、トリクロロアセトイミデート法により反応の最適化を図った。適切に保護した四糖はSGと縮合し、四糖ジペプチドとした。これをWPDGとペプチド間で縮合し、脱保護を経て最初の目的化合物へ誘導した。この化合物はヘパリンのプライマーとして期待され、この化合物を使って酵素的糖鎖伸長を試験する予定である。

Research Products

• [Publications] Hiroshi Kitagawa ほか: "rib-2 a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes Encodes a Novel a1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase Involved in the Biosynthetic Initiation and Elongation of Heparan Sulfate"J Biol Chem.. 276. 4834-4838 (2001)
• [Publications] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Linear-Type Chendro, tia Clusters Having a C_8 Spacer between Disaccharide Moleties and Enzymatic Transfer of D.Glucuronic acid to the Artificial Glycans."Carbohydr.Res.. (印刷中). (2001)
• [Publications] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Phosphoryloted and Sulfated Glycosyl Sorines in the Linkage Regions of Glycosamincglycans."J.Org.Chem.. (印刷中). (2001)
• [Publications] Jun-ichi Tamura: "Recent Advances in the Synthetic Studies of Glycosaminoglycans (グリコサミノグリカン化学合成の最近の進歩)"Trend.Glycosci.Glycotech.. 13. 65-88 (2001)
• [Publications] Jun-ichi Tamura(分担): "Ongosaccharides in Chemistry and Biology : A Comprehensive Handbook"Wiley/VCH. 2288(18) (2000)