2023 Fiscal Year Final Research Report

Biology of sugar-alcohol modification in glycan

Research Project

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Project/Area Number	19H05648
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Broad Section G
Research Institution	Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology
Principal Investigator	Endo Tamao 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)
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)
Project Period (FY)	2019-06-26 – 2024-03-31
Keywords	糖鎖 / 糖アルコール / 筋ジストロフィー
Outline of Final Research Achievements	We have previously revealed that ribitol phosphate (RboP) as a novel post-translational modification in mammalian glycans. Abnormal RboP modification causes severe diseases such as congenital muscular dystrophy, but many of its metabolic pathways and functions remained unknown. This study aimed to elucidate the biological significance of the RboP modification and provided the following results: development of organic chemical synthesis methods for glycans containing RboP and matriglycan, elucidation of their physicochemical properties by NMR and molecular dynamics simulations, determination of the crystal structures of glycosyltransferases involving in RboP modification, identification of the metabolic pathway of RboP, and elucidation of the physiological significance of RboP modification using skeletal muscle-specific ISPD-deficient (RboP glycan-deficient) mice.
Free Research Field	糖鎖生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、生化学・生物学研究基盤に有機化学や構造生物学からのアプローチも加えた分野横断的な専門家の連携により、哺乳類における新たな翻訳後修飾体であるRboPの生物学的意義を統合的・多階層的に明らかにすることができた。また、本研究により開発された糖鎖の合成法や解析技術、生合成や代謝機構に関する新たな知見は、翻訳後修飾の学術的理解を深化させ、基礎生物学分野の発展に広く寄与する。さらに、先天性筋ジストロフィー症という難病の克服に向けた基礎的知見を得たことで、詳細な病態解明や治療法開発などへ道筋をつけ、今後医療への貢献も期待できる。