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2009 Fiscal Year Annual Research Report

生物機能解明をめざす糖タンパク質の統合的合成研究

Research Project

Project/Area Number 17GS0420
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

伊藤 幸成  The Institute of Physical and Chemical Research, 伊藤細胞制御化学研究室, 主任研究員 (80168385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中原 義昭  東海大学, 工学部, 教授 (50087574)
梶原 康宏  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50275020)
Keywords糖タンパク質 / 小胞体 / プロセシング / チオエステル / 高圧反応 / フォールディング / ライゲーション / エリスロポエチン
Research Abstract

伊藤は合成高マンノース型糖鎖を駆使した糖タンパク質プロセシングの定量的解析を中心に、小胞体内フォールディングセンサータンパク質UGGTと、グルコシダーゼ-IIに焦点を当てた解析を行った。その結果、UGGTが比較的厳密な糖供与体特異性を持つこと、グルコシダーゼ-IIが非天然型糖鎖も基質として認識すること、を明らかにした。また、グルコシダーゼ-IIのβサブユニットが糖鎖のトリミングに必須であることを証明した。更に、新奇な小胞体タンパク質であるマレクチンがジグルコシル化糖鎖を特異的に認識することを確認するとともに、そのグルコシダーゼ-IIを活性化することを見出した。
中原は、新規なペプチドチオエステル固相合成研究を進め、高圧合成反応によるFmocアミノアシル-N-エチルシステイン素子を開発した。この素子を用いることでチオエステルの合成に6倍の効率向上を得た。高圧反応を用いない素子合成法も開発中である。硫酸基が置換した糖鎖を含む糖ペプチド、およびLacNAc繰り返し構造を含む糖ペプチドの合成に成功した。いずれも、厳密な脱保護条件検討が必要であった。セリンやトレオニン部位を活用する新たなペプチドライゲーション法を開発した。LacNAcおよびLacdiNAcを含むN-結合型糖アスパラギン誘導体の合成研究に進展をみた。
梶原は、糖鎖付加型のクランビンやオボムコイドを化学合成し、そのフォールディング過程、および最終生成物の3次元構造を調べた。また、T細胞表層の糖タンパク質AILIM/ICOS(Activation inducible lymphocyte immunomediately molecule/Inducible co-stimulator)の特定の糖鎖が細胞表層への輸送に関与していることを明らかにした。合成法開発については、システインを利用しない新規ライゲーション法を確立し大型のシアリルTnペプチドの合成に成功した。複合型2分岐シアリル糖鎖をもつエリスロポエチン誘導体を、化学法と大腸菌発現法の組み合わせにより合成した。得られた糖タンパク質は天然のエリスロポエチンと同等の細胞増殖活性を有していた。

  • Research Products

    (55 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (39 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Definitive evidence that a single N-glycan among three glycans on inducible costimulator is required for proper protein trafficking and ligand binding2010

    • Author(s)
      Naoki Kamei
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 391

      Pages: 557-563

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The recognition motif of the glycoprotein-folding sensor enzyme UDP-Glc : Glycoprotein glucosyltransferase2009

    • Author(s)
      Kiichiro Totani
    • Journal Title

      Biochemistry 48

      Pages: 2933-2940

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic analysis of glucosidase II β-subunit in trimming of high-mannose-type glycans2009

    • Author(s)
      Taisuke Watanabe
    • Journal Title

      Glycobiology 19

      Pages: 834-840

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of undecaprenyl pyrophosphate-linked glycans as donor substrates for bacterial protein N-glycosylation2009

    • Author(s)
      Yong Joo Lee
    • Journal Title

      Tetrahedron 65

      Pages: 6310-6319

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of a real-time analytical method for free oligosaccharide transport from the ER to the cytosol2009

    • Author(s)
      Yoshimi Haga
    • Journal Title

      Glycobiology 19

      Pages: 987-994

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sugar-binding activity of the MRH domain in the ER α-glucosidase II β subunit is important for efficient glucose trimming2009

    • Author(s)
      Dan Hu
    • Journal Title

      Glycobiology 19

      Pages: 1127-1135

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanism by which the lectin actinohivin blocks HIV infection of target cells2009

    • Author(s)
      Haruo Tanaka
    • Journal Title

      PNAS 106

      Pages: 15633-15638

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solid-phase synthesis of O-sulfated glycopeptide by the benzyl-protected glycan strategy2009

    • Author(s)
      Keita Kawahira
    • Journal Title

      Tetrahedron 65

      Pages: 8143-8153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-pressure-promoted Fmoc-aminoacylation of N-ethylcysteine : Preparation of key devices for the solid-phase synthesis of peptide thioesters2009

    • Author(s)
      Yuko Nakahara
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett 51

      Pages: 407-410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solid-phase synthesis of glycopeptide carrying a tetra-N-acetyllactosamine-containing core 2 decasaccharide2009

    • Author(s)
      Akiharu Ueki
    • Journal Title

      Tetrahedron 66

      Pages: 1742-1759

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Homogeneous Erythropoietin Analogue with Two Human Complex-Type Sialyloligosaccharides2009

    • Author(s)
      Kiriko Hirano
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed. 48

      Pages: 9557-9560

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Substitution Reaction from Cysteine to the Serine Residue of Glycosylated Polypeptide : Repetitive Peptide Segment Ligation Strategy and the Synthesis of Glycosylated Tetracontapeptide Having Acid LabileSialyl-T_N Antigens2009

    • Author(s)
      Ryo Okamoto
    • Journal Title

      J.Org.Chem 74

      Pages: 2494-2501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient and Systematic Synthesis of A Small Glycoconjugate Library Having Human Complex Type Oligosaccharides2009

    • Author(s)
      Takefumi Murase
    • Journal Title

      Carbohydr.Res 344

      Pages: 762-770

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 合成化学を基盤とする糖タンパク質の細胞内機能解析2010

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪府、近畿大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] 凍結反応条件下でのグリコシル化反応における基質濃度及び糖供与体保護基の影響2010

    • Author(s)
      櫻井絢花
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪府、近畿大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] 麹菌A.oryxae の小胞体関連分解(ERAD)因子AoHtm1, AoYos9の機能解析2010

    • Author(s)
      菊間隆志
    • Organizer
      日本農芸化学会2010年度大会
    • Place of Presentation
      東京都、東京大学安田講堂
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] 結核菌由来アラビナン鎖状9糖フラグメントの合成2010

    • Author(s)
      石渡明弘
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪府、近畿大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 麹菌における糖タンパク質品質管理機構関連分子の機能解析2010

    • Author(s)
      渡邉泰祐
    • Organizer
      日本農芸化学会2010年度大会
    • Place of Presentation
      東京都・東京大学安田講堂
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 合成糖鎖を用いる新規小胞体タンパク質マレクチンの特異性解析2010

    • Author(s)
      武田陽一
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪府、近畿大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-26
  • [Presentation] 化学合成を基盤とする糖タンパク質品質管理機構の解析2010

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      「糖鎖の生物機能の解明と利用技術」最終(公開)シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都、品川コクヨホール
    • Year and Date
      2010-01-20
  • [Presentation] Strategies toward stereoselective synthesis of 1,2-cis glycosides2009

    • Author(s)
      石渡明弘
    • Organizer
      A*STAR-RIKEN Joint Symposium 2009
    • Place of Presentation
      Singapore, Singapore
    • Year and Date
      20090518-20080519
  • [Presentation] 合成化学に立脚する糖鎖研究2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      第7回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪府、千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      2009-12-07
  • [Presentation] O-結合型糖鎖合成と糖タンパク質への展開2009

    • Author(s)
      中原義昭
    • Organizer
      第7回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪府、千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      2009-12-07
  • [Presentation] Synthetic high-mannose-type glycans for analyses of glucosidase II and UDP-Glc : glycoprotein glucosyltransferase2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      20th International Symposium on Glycoconjugates
    • Place of Presentation
      San Juan, Puerto Rico
    • Year and Date
      2009-11-30
  • [Presentation] 麹菌の糖タンパク質品質管理機構に関連する遺伝子破壊株を用いた糖鎖構造解析2009

    • Author(s)
      渡邉泰祐
    • Organizer
      第9回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京都、東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] 麹菌A.oryzae における小胞体関連分解(ERAD)関連遺伝子 Aohtm1, Aoyos9の機能解析2009

    • Author(s)
      菊間隆志
    • Organizer
      第9回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京都・東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] 凍結条件下におけるグリコシル化の立体選択性2009

    • Author(s)
      櫻井絢花
    • Organizer
      Glyco TOKYO2009シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京、御茶ノ水大学共通講義棟
    • Year and Date
      2009-11-14
  • [Presentation] Synthesis of Key Components for Protein N- and O-Glycosylations in Campylobacter jejuni2009

    • Author(s)
      Yong Joo Lee
    • Organizer
      The 11th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Kyoto, Rihga Royal Hotel Kyoto
    • Year and Date
      2009-11-11
  • [Presentation] Synthetic high-mannose-type glycans for analyses of glycoprotein processing in the ER2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      The 1st Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnology Conference
    • Place of Presentation
      Tsukuba, AIST Tukuba Center
    • Year and Date
      2009-10-29
  • [Presentation] Synthesis of Homogeneous Glycoproteins Having Complex Type Oligosaccharides2009

    • Author(s)
      梶原康宏
    • Organizer
      The 1st Asian Communications of Glycobiology and Glycotechnology Conference
    • Place of Presentation
      Tsukuba, AIST Tukuba Center
    • Year and Date
      2009-10-29
  • [Presentation] TGFbシグナルのC-マンノシル化TSR由来ペプチドによる制御2009

    • Author(s)
      井原義人
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-24
  • [Presentation] ERGIC-35、MCFD2と血液凝固因子欠損症2009

    • Author(s)
      宮坂佳樹
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      兵庫県・神戸国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-22
  • [Presentation] Organic synthesis and glycobiology2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Bio-Inspired Engineering
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2009-10-21
  • [Presentation] Synthesis of Homogeneous Glycoproteins Having Complex Type Oligosaccharides2009

    • Author(s)
      梶原康宏
    • Organizer
      Modern Solid Phase Peptide Synthesis and Its Application
    • Place of Presentation
      Gold Coast, Australia
    • Year and Date
      2009-10-10
  • [Presentation] 結核菌細胞壁成分アラビナンの22糖の合成2009

    • Author(s)
      石渡明弘
    • Organizer
      第51回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      愛知県、名古屋市公会堂
    • Year and Date
      2009-10-08
  • [Presentation] 有機化学の視点でながめる小胞体内糖タンパク質の動態2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      第29回生命科学シンポジウム「生物機能と有機化学-ケミカルバイオロジーの新展開-」
    • Place of Presentation
      千葉県、東邦大学習志野キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-30
  • [Presentation] 核菌由来アラビナン22糖モチーフの合成2009

    • Author(s)
      石渡明弘
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 新規収斂的ルートによるN-結合型糖アミノ酸の合成研究2009

    • Author(s)
      朝比奈雄也
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 糖ペプチド固相合成のための複合型糖アミノ酸ビルディングブロックの合成研究2009

    • Author(s)
      萩原匡
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] タンパク質糖鎖の化学合成と生物有機化学2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] Syntheses of Substrates for Bacterial Protein N-Glycosylation Pathway2009

    • Author(s)
      李龍柱
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] 麹菌の糖タンパク質品質管理機構に関連する遺伝子破壊株を用いた糖鎖構造解析2009

    • Author(s)
      渡邉泰祐
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] 凍結条件下におけるグリコシル化反応の濃度の効果について2009

    • Author(s)
      櫻井絢花
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] 疎水性基を持つ糖タンパク質様プローブによるグルコース転移酵素反応の解析2009

    • Author(s)
      宮川淳
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] 精密有機合成法と生化学的なアプローチによる共刺激糖タンパク質AILIM/ICOSの糖鎖機能の解明研究2009

    • Author(s)
      梶原康宏
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] C-マンノシル化TSR由来ペプチドによるTGFβシグナルの制御2009

    • Author(s)
      井原義人
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] マレクチンの基質特異性解析とグルコシダーゼIIの活性に与える影響2009

    • Author(s)
      武田陽一
    • Organizer
      第29回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      岐阜県、飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Oligosaccharide synthesis for glycobiology2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      238th American Chemical Society National Meeting and Exposition
    • Place of Presentation
      Washington, USA
    • Year and Date
      2009-08-17
  • [Presentation] Evaluation of oligosaccharide effects by use of chemical synthesis of homogeneous glycoproteins having complex type oligosaccharides2009

    • Author(s)
      梶原康宏
    • Organizer
      15th European Carbohydrate Symposium
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2009-06-21
  • [Presentation] 糖鎖生物学との融合をめざす合成研究2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      第19回万有福岡シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡県、九州大学医学部百年講堂
    • Year and Date
      2009-05-23
  • [Presentation] Stereoselective constructions of complex bacterial glycans2009

    • Author(s)
      石渡明弘
    • Organizer
      RIKEN-NTU-NUS Joint Seminar
    • Place of Presentation
      Singapore, Singapore
    • Year and Date
      2009-05-20
  • [Presentation] 有機化学の視点で糖タンパク質をしらべる2009

    • Author(s)
      伊藤幸成
    • Organizer
      天然有機化合物討論会50周年記念講演会
    • Place of Presentation
      宮城県, 仙台国際センター
    • Year and Date
      2009-05-16
  • [Book] 糖ペプチド, 糖タンパク質の化学合成法 バイオテクノロジーシリ・ズ「複合糖質の化学と最新応用技術」2010

    • Author(s)
      北條裕信
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Remarks] Angewndte.Chem.Int.Ed.2009, 49, 9557-9560. に掲載されたエリスロポエチン誘導体の合成に関する成果が、平成21年10月12日の日本経済新聞の科学面で紹介された

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ペプチドの製造方法2009

    • Inventor(s)
      北條裕信, 中原義昭
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人東海大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2009/005180
    • Filing Date
      2009-06-10
    • Overseas

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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