2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K16064
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田上 貴祥 北海道大学, 農学研究院, 助教 (70709849)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 糖質加水分解酵素 / 糖鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
O-マンノース型糖鎖は筋細胞の安定化に必須なタンパク質結合型糖鎖である．筋細胞の代謝において，O-マンノース型糖鎖がどのように分解されているかは未知である．本研究では壊死筋細胞の分解機構の解明を目的として，1. O-マンノース型糖鎖および誘導体の化学酵素合成法を確立し，これらを用いて2. 未知酵素“O-マンノース型糖鎖分解酵素”の探索と酵素学的性質の解明および細胞内での時間・空間的な局在解析を行う計画である．
2019年度はα-マンノシル-Ser/Thrの酵素合成を目指してα-マンノシル基転移酵素を探索し，既知酵素がα-マンノシル基転移反応を触媒することを発見した．糖鎖生合成酵素を除き，α-マンノシル基転移反応を触媒する酵素の発見は世界で2例目の貴重な発見である．申請者はすでにα-マンノシル基転移酵素を作出していたが，当該酵素反応は基質の不安定さが問題であった．一方新たに見出したα-マンノシル基転移反応では安定な基質を用いることができ，反応生成物を効率よく得られることを明らかにした．ただし，本酵素はグルコースおよびキシロースに対してのみα-マンノシル基転移反応を触媒し，SerおよびThrには転移しなかった．今後は当該酵素に部位特異的変異を導入し，酵素機能を改変していく必要がある．
また，α-マンノシル-Serを有機合成し，次いで，これを加水分解する酵素を発見した．当該酵素の類縁酵素が哺乳動物細胞に存在することが明らかとなっており，生体内でのO-マンノース型糖鎖分解を担っている可能性が示唆された．今後は本酵素の組換え酵素を作製し，詳細な機能解析を進める予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度は当初計画していた「α-マンノシル-Ser/Thr合成酵素の作出」には至っておらず，この点ではやや遅れている．一方で，「新たなα-マンノシル基転移反応」および「α-マンノシル-Ser分解酵素」の２つの発見があり，この点では当初の計画以上に進展しているため，総合的にはおおむね順調と考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
「α-マンノシル基転移反応を触媒する既知酵素」に部位特異的変異を導入することで，α-マンノシル-Ser/Thr合成酵素の作出を目指す．また，α-マンノシル-Ser分解酵素の組換え酵素生産・機能解析の後，本酵素にも部位特異的変異を導入することでα-マンノシル-Ser分解酵素からα-マンノシル-Ser合成酵素への改変を試みる．
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| Causes of Carryover |
年度末に支出を予定していた旅費が学術集会の中止によって支出されなかったため。
当該助成金は次年度の物品費または旅費として使用する計画である。
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