2023 Fiscal Year Annual Research Report
Biology of sugar-alcohol modification in glycan
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19H05648
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
遠藤 玉夫 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, シニアフェロー (30168827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 純一 鳥取大学, 農学部, 教授 (30221401)
加藤 龍一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (50240833)
山口 芳樹 東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (90323451)
小林 千浩 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (90324780)
永森 收志 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90467572)
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| Project Period (FY) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / 糖アルコール / 筋ジストロフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新たな翻訳後修飾体としてのリビトールリン酸（RboP）の生物学的意義を確立することを目的としており、今年度は、以下の成果が得られた。
・糖アルコールの立体構造とダイナミクスを明らかにするために、Rbo、D-アラビトール、キシリトールの溶液NMR解析、分子動力学シミュレーションによる比較解析を行った。実験データと計算データを総合すると、Rboはアラビトールやキシリトールよりも柔軟であり、その柔軟性の少なくとも一部は、分子内水素結合を形成する可能性のあるOH基の配置によって規定されることが明らかとなった。
・CDP-RboはRboPとCTPから合成される。原料となるRboPは、細菌類では還元酵素TarJにより産生されるが、哺乳類にはTarJのオーソログが存在しないため産生経路は不明であった。予備的検討からAldo-keto reductase(AKR) family酵素による還元を想定した。HEK293T細胞の内在性の糖還元活性はAKR family酵素の中で、AKR1B1によりRboPが産生される経路が主であることを明らかにできた。Human Protein AtlasによるとAKR1B1はマトリグリカンが重要な機能を担っている脳と骨格筋で発現が高く、AKR1B1がCDP-Rboの産生の主要酵素であることが示唆された。
・LC―MSを利用して、10種の糖ヌクレオチドと我々が発見した2種の糖アルコールヌクレオチド（CDP-Rbo, CDP-Gro）を一括して定量測定する方法を開発し、マウス各臓器の糖ヌクレオチド量を明らかにした。本定量法によりAKR1B1の発現が高い脳と骨格筋にはCDP-Rboが多く存在することが確認された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] CHEMICAL AND CHEMO-ENZYMATIC SYNTHESES OF TANDEM RIBITOL PHOSPHATE SCAFFOLDING OF MATRIGLYCAN2023
Author(s)
Jun-ichi Tamura, Takahiro Tamura, Shunsuke Hoshino, Rieko Imae, Ryuichi Kato, Mizuki Yokono, Mao Nagase, Shiho Ohno, Noriyoshi Manabe, Yoshiki Yamaguchi, Hiroshi Manya, and Tamao Endo
Organizer
Eurocarb 21
Int'l Joint Research
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