2018 Fiscal Year Annual Research Report
Structural biology study on the interactions between lectins and branched glycans
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16H04758
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| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
山口 芳樹 東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (90323451)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / βグルカン / レクチン受容体 / NMR / SEC-MALS / オリゴマー / イオンモビリティ / 衝突断面積 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Dectin-1はC型レクチン様受容体に分類され、βグルカンと結合することにより、その免疫機能を発揮する。βグルカンはグルコースのβ1-3結合を主骨格としてグルコースのβ1-6残基結合を分岐構造としてもつが、Dectin-1との相互作用におけるβ1-6分岐の役割については不明な点が多い。本研究ではβ1-6結合したモノグルコース残基をもつラミナリン（重合度20~30）をモデル糖鎖リガンドとしてDectin-1との相互作用解析を行った。Dectin-1のレクチンドメインにラミナリンを添加するとレクチンドメインに由来するNMRシグナルが広幅化を示したことから、リガンド結合に伴うオリゴマー化が観察された。多角度光散乱検出器を備えたサイズ排除クロマトグラフィー（SEC-MALS）により実験を行ったところ、Dectin-1のレクチンドメインはラミナリンと結合すると４量体を形成することが明らかになった。一方で、βグルカンとの結合に重要とされているW221やH223をAlaに置換した変異体ではオリゴマー化は観察されなかった。興味深いことに、中間体としてレクチンドメインの2量体や3量体に相当するピークは観察されなかったことから、Dectin-1のラミナリンに対する結合は正の協調性があると考察した。実際にこのオリゴマー形成が細胞表面上で起こるかどうかについては検証が必要であるが、外来からのβグルカンを感知し、細胞内シグナリングを惹起する際に協調的なオリゴマー形成は生理的に有利に働くと考えられる。
・イオンモビィティ質量分析法は、気相中における衝突断面積によって試料を分離することから、分岐糖鎖異性体の分離同定に有効な手段として期待されている。本研究では12種類の2本鎖N型糖鎖を対象に実験および計算の両面から衝突断面積の再計算を行った。その結果、実測値と計算値において依然として差はあるものの、定性的には一致の傾向を示した。引き続き衝突断面積の実験値の精査を行う予定である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] High affinity sugar ligands of C-type lectin receptor langerin2018
Author(s)
Ota Fumi、Hirayama Tetsuya、Kizuka Yasuhiko、Yamaguchi Yoshiki、Fujinawa Reiko、Nagata Masahiro、Ismanto Hendra S.、Lepenies Bernd、Aretz Jonas、Rademacher Christoph、Seeberger Peter H.、Angata Takashi、Kitazume Shinobu、Yoshida Keiichi、Betsuyaku Tomoko、Kida Kozui、Yamasaki Sho、Taniguchi Naoyuki
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Journal Title
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects
Volume: 1862
Pages: 1592～1601
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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