Study of recognition mechanism on glycan-biosynthesis in the Golgi by means of chemically synthesized homogeneous glycoproteins

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H01214
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Bio-related chemistry
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Kajihara Yasuhiro 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50275020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 あやの 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 准教授 (40303002)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 糖タンパク質 / 複合型糖鎖 / 糖タンパク質生合成

Outline of Final Research Achievements

A New chemical peptide-peptide coupling method was established and we used it for the synthesis of glycoproteins. Hydrogen-Deuterium exchange mass spectroscopy revealed that protein surface around N-glycans showed different deuterium pattern than that of other non-glycosylated protein surfaces. We demonstrated the insertion of folded native glycoprotein into the Golgi apparatus of the live cells. We found that biosynthesis of the antennary form of N-glycan seems to recognize a hydrophobic and hydrophilic pattern of protein surface by the use of mutation protocol of cytokine.

Free Research Field

生物有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

DNA、タンパク質についで、糖鎖は生体の第３の鎖として、その機能解明の研究が展開されてきた。
しかし、糖鎖は、天文学的な数の異性体を生じるため、その機能解明は困難を極めている。本研究では、タンパク質上の糖鎖が、周りの水と相互作用をすることで、タンパク質の機能を高めているという現象を見出すことができた。その結果、糖鎖と水の相互作用に着目することでこれまで理解できていなかった糖鎖をもつタンパク質の機能、および糖鎖がタンパク質へ与える影響を研究できる基盤ができた。