Elucidation of the molecular mechanisms underlying protein-specific glycosylation and development of artificial glycoproteins

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03361
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: Satoh Tadashi 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (80532100)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 3次元構造 / 糖鎖修飾 / 糖転移酵素 / 細胞内輸送 / 積荷受容体

Outline of Final Research Achievements

In this study, we determined three-dimensional structure of GlcNAc transferase AGO61 involved in the initial step of glycosylation of laminin-binding glycan. We elucidated this enzyme dimerizes through the fibronectin type III domains, suggesting a formation of substrate-binding site via the inter-subunit interactions. Furthermore, through structural and functional studies of intracellular transport of blood coagulation factors mediated by cargo receptor ERGIC-53/MCFD2, we provided a new insight into molecular mechanism underlying protein-specific glycosylation governed by intracellular association between glycosyltransferases and glycoproteins.

Free Research Field

構造生物学、糖鎖生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、すでに医薬品として臨床で利用されているエリスロポエチンに対してわずか10残基のパスポート配列を付加することで分泌量が増加することを見出した。このことは、バイオ医薬品の効率的な生産につながると期待できる。また、本研究の成果では血液凝固因子の細胞内における輸送メカニズムも明らかにしていることから、血液凝固因子欠損症の発症の仕組みの理解を深めるとともに、血栓症のように血液凝固によって引き起こされる疾患の治療法の開発に貢献できる可能性がある。さらに、ラミニン結合性糖鎖合成に関わる糖転移酵素AGO61の立体構造を明らかにしており、筋ジストロフィーの発症の仕組みの理解を深めることができた。