2020 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。
2020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，新たに３種の既知酵素がα-マンノシル基転移反応を触媒することを発見した。これらの酵素はいずれも詳細な機能解析が行われており，α-マンノシドに作用することは想定外とされていた。本研究でこれらの酵素がα-マンノシル基転移反応を触媒することが明らかとなったことは，詳細な機能が報告されている酵素であっても隠れた基質特異性を有する可能性を示唆するものであった。これらの酵素におけるα-マンノシル基転移反応の詳細を解析し，受容体として許容できる糖の種類や生成物量が酵素種によって異なることが明らかとなった。ただし，いずれの酵素もSerおよびThrへのα-マンノシル基転移反応は触媒しなかった。
またα-マンノシル-Ser/Thr加水分解酵素の探索として，マウスゲノム にコードされた4種の酵素を選定し，これらの異種宿主発現系の構築を目指したが，現在までに組換え酵素を得ることはできていない。
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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
主たる目標である「α-マンノシル-Ser/Thrの酵素合成系の確立」には至っていない。
一方で，新たに３種の既知酵素がα-マンノシル基転移反応を触媒することが明らかとなり，既報の酵素の中にα-マンノシル-Ser/Thrを合成できるものが存在している可能性を見出した。
総合的にはおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
未知酵素・既知酵素に関わらず，α-マンノシル-Ser/Thr合成が可能な酵素を探索する。
α-マンノシル基転移反応を触媒することが明らかとなった酵素についてはX線結晶構造解析を行い，α-マンノシル基転移反応の分子機構解明を目指す。
また，α-マンノシル-Ser/Thrを有機合成し，マウス生体試料からのα-マンノシル-Ser/Thr分解酵素の探索を進める計画である。
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