2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on synthetic glycans complexed with glycosidase foe NMR analysis of the active site
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18K05345
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
石渡 明弘 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (70342748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
張 恵平 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (10462706) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 生体分子 / 糖鎖 / 有機合成化学 / 構造解析 / NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度も引き続き、分担者のいない、研究協力者との研究組織で遂行した。
昨年度までに、エンド型アラビナン分解酵素の活性中心残基の変異体と合成九糖基質の結晶構造解析にて基質結合サイトを見出し、アラビナン非還元末端β-D-Araf構造を切断する新規酵素の反応解析を合成基質PNP β-D-Arafやアラビナンフラグメントなどを用いて行い、基質特異性や保持型機構を確認した。
昨年度合成九糖基質の結晶構造解析により得られた、触媒活性中心や基質結合サイトの構造情報を基としたエンド型アラビナン分解酵素(GH183)のアラビナンとの相互作用解析のため、基質の量的供給を考慮した合成検討を進めた。さらに、エンド型アラビナン分解酵素(GH183)、エキソ型アラビナン分解酵素(GH172およびGH119) による合成アラビナンフラグメントを用いた基質分解の構造解析、相互作用解析、さらに、前年度確認した保持型機構を有するGH119の共有結合型阻害剤開発へ展開した。
また、アラビアガムの多糖成分の分解を担うビフィズス菌由来の新規酵素群による分解生成物のNMR解析を行い四糖構造を帰属し、その四糖構造をさらに分解できないことを見いだした。さらに、植物オリゴアラビノフラノシドに作用するGH127/146酵素群に関する、基質阻害剤などを用いた活性測定なども同様なアラビナン合成を応用し達成した。
さらに、基質アラビナン合成に応用可能と考えられる糖鎖合成に関して、温和なルイス酸を用いた反応開発をすすめ、その中で、遠隔位からの cis 選択的グリコシドの形成を見出し、計算化学を取り入れ反応機構を推察した。植物アラビノガラクタン部分構造モチーフの合成に展開した。
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