2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト型三・四分枝糖鎖の精密半合成を利用するエリスロポエチンの系統的合成
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14J01545
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
真木 勇太 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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Keywords | 糖鎖合成 / N結合型複合型糖鎖 / 糖タンパク質 / エリスロポエチン |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、鶏卵から単離可能な二分枝糖鎖を利用したヒト型多分枝複合型糖鎖の新規合成法の開発ををおこなう。この合成法の確立により、二種類の三分枝糖鎖と四分枝糖鎖を合成し、これらの糖鎖合成法を利用して糖タンパク質であるエリスロポエチンの合成を目指す。分枝の異なる糖鎖を持ったエリスロポエチンを作り分けてそれぞれの赤血球造血誘導活性などを調べることで、糖鎖分枝の意義について新たな知見を得ることが期待される。 本年度は、天然から単離可能な二分枝糖鎖を原料とする多分枝複合型糖鎖の新規合成法を検討した。これはオリゴ糖を原料とした新規糖鎖合成法である。前例のない合成法であり、従来法では合成が非常に困難であった多分枝糖鎖を単工程で合成できるようになると期待される。今年度は、二分枝糖鎖を利用した三分枝糖鎖の新規合成法を検討した。これまでに、1種類の三分枝糖鎖の短工程合成法を確立していたが、これを利用して別のヒト型三分枝糖鎖の合成を検討した。これまでに確立していた合成ルートの中間体を用いることで、新たな糖受容体へと誘導化し、グリコシル化反応と脱保護反応によって二種類目のヒト型三分枝糖鎖の合成を達成した。従来法では70もの工程数を必要とした三分枝糖鎖の合成であるが、本研究成果により二分枝糖鎖から二種類の三分枝糖鎖への変換がわずか10工程あまりで可能となった。 また今年度はエリスロポエチン合成のためのペプチド合成法、および、新規糖ペプチド調製法を検討するためにマサチューセッツ工科大学のB.L.Pentelute博士の研究室に行き実験をおこなった。彼らの研究室ではフロー化学を用いた迅速ペプチド固相合成法を開発しており、従来法と比べて短時間でペプチドを調整することができる。この手法を用いた新規糖ペプチド調整法を検討するとともに、エリスロポエチン合成に向けてペプチド化学を十分に学ぶことができた。
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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
当初の研究計画では、1年目に三分枝糖鎖を一本有するエリスロポエチンの合成を計画していたが、今年度は二種類の三分枝糖鎖合成をまとめて学術雑誌へ投稿するために、まず二種類目の三分枝複合型糖鎖の合成を検討した。その結果、期待通りに二つ目の三分枝糖鎖の合成に成功した。現在論文投稿に向けて最終調整をしているところであり、新規糖鎖合成法の確立に関してまとめることができる。また、MITのPentelute博士のもとで彼らの迅速合成法を学びつつ、糖タンパク質合成のために必要なペプチド化学を理解し、糖ペプチド合成に関しても経験することができた。これらの経験を活かして、次年度はエリスロポエチンの合成を円滑に進められると考えている。
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Strategy for Future Research Activity |
特別研究員二年目に、これまでに合成を完了した三分枝糖鎖を用いてエリスロポエチン(EPO)の合成を検討する。まずは糖鎖を一本持ったEPOを合成する予定である。これまでは全てのペプチドセグメントを化学合成によって調製する予定であったが、三分枝糖鎖を十分量調製するためにある程度の時間を要するため、より簡便にポリペプチドを調製できる大腸菌発現法を含めて合成を検討していく予定である。ペプチドへの糖鎖導入に関しては、従来法の固相上での縮合反応ではなく、より小スケールで効率よく縮合できる液相での反応を予定通り検討する。 三年目に関しては、合成した三分枝糖鎖を使って糖鎖を三本持つEPOの合成を検討する。また、他の合成糖鎖を用いてEPOを系統的に合成し、それらを用いてEPOの赤血球造血誘導活性を調べる予定である。糖鎖の種類が活性にどう影響するかを調べることで、糖鎖分枝の影響を明らかとする。
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Research Products
(2 results)