ケミカルグライコミクスによる細胞の包括的な糖鎖代謝ネットワーク解析

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02565
• Research Institution: Kinjo Gakuin University
• Principal Investigator: 篠原 康郎 金城学院大学, 薬学部, 教授 (20374192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 潤一 北海道大学, 医学研究院, 特任准教授 (30374193)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ケミカルグライコミクス / 糖鎖代謝 / 複合糖質 / 遊離オリゴ糖

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞の糖鎖代謝系の一部が撹乱されたときに，細胞全体の糖鎖発現 ネットワークはどの程度影響を受ける（あるいは受けない）のかをケミカルグライコミクスのアプローチにより明らかにする研究を推進した。2019年度は、2018年度に着手した小胞体またはゴルジ体における糖鎖のプロセシングに影響することが知られている薬剤のうちツニカマイシンとN-ブチル-1-デオキシノジリマイシンがHepG2細胞のN結合型糖鎖と遊離オリゴ糖に与える影響などを用いて、質量分析における複雑な糖鎖の定性かつ定量的な解析をサポートするために開発中のソフトウエアToolbox Accelerating Glycomics (TAG)の有用性を評価するとともに、論文の執筆を行った。本ソフトウエアの開発により、糖鎖リストの自動作成、MALDI-TOF MSのスペクトル上のシグナルのアノテーション、ソーティング、絶対定量、グラフ作成、糖鎖の発現変動を糖鎖の代謝経路上にマッピングすることが可能になった。また、新たにα-マンノシダーゼI阻害剤であるキフネシンとデオキシマンノジリマイシン、α-マンノシダーゼII阻害剤であるスワインソニンを対象に実験を開始した。いずれも研究例の多い薬剤であることから、論文に記載の条件を参考に薬剤の添加実験を行ったところ、全ての薬剤において既に報告されている特徴的な糖鎖の発現変動に加え、ハイブリッド型やコンプレックス型の遊離オリゴ糖のユニークな発現などの情報を含む網羅的なN-結合型糖鎖と遊離オリゴ糖の発現変動を入手した。また、糖化ストレスが細胞の糖鎖代謝に与える影響を調べるための予備検討を実施した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

令和元年8月に糖鎖解析に使用していたMALDI-TOF MSの不調が判明した。業者による確認の結果、故障原因は初期不良と判断され、令和2年2月に新品に交換されることとなったがその間の測定が困難となったため。

Strategy for Future Research Activity

装置（MALDI-TOF MS）の故障以外は特に問題なく、故障も解消されたため、完了時期を５か月延長して予定通り推進する。