2016 Fiscal Year Annual Research Report
A direct structure determination using lectin-carbohydrate complex
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15K12750
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
酒井 隆一 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (20265721)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
及川 雅人 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (70273571)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | レクチン / 結晶構造解析 / 直接構造決定 / 糖プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は糖結合分子であるレクチンを用いて、それに未知物質を結合させた糖リガンドとの複合体を作成、そのX-線構造解析を行うことで、未知物質の構造を直接的に決定することを目的とした。本研究ではまず、Cinachyrella海綿属より得られたドーナッツ型の安定な4量体として結晶するガラクトース結合性レクチンCchGを精製、同時に大腸菌に発現させ、大量調整する手法を確立した。つぎに、リガンドとしてCchGとの親和性が高いラクトース（Lac）を出発分子として簡易な手法でアミノ酸等の低分子化合物をラクトシル化する反応を開発した。まず、ラクトースの１位にアミノ基を導入し１－デオキシー１－アミノラクトースを得、その窒素原子に２，４－ジフルオロー５，６－ジニトロベンゼンを反応させ、アミノ酸と混合するだけで容易に結合するプローブ分子として１－フルオロ-２，４-ジニトロベンゼン―５-（１－アミノラクトシド）（LacDNFB）を開発した。次に、LacDNFBおよびLacDNFBとアラニンに結合したLacDNFB－AlaがCchGに対しラクトースと同等の親和性を示すことを等温滴定法で確認した。そこで、Lac, LacDNFB、LacDNFB-AlaそれぞれとCchGの共結晶の作成を試みたところ、LacおよびLacDNFBとの共結晶が得られた。しかし、X線構造解析を行ったところ、ラクトースとCChGの共結晶の構造は得られたが、LacDNFBの結晶構造は解析できなかった。しかし、これまで推測の域を出なかったCCｈGとLacの結合様式を決定することに成功したことでプローブ分子設計に重要な糖結合部位の詳細な構造情報を得ることができ、今後ともさらにプローブの開発を進めてゆくことで、微量天然物の新規構造決定法の一つになりうることを確認した。
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Research Products
(1 results)
