2021 Fiscal Year Research-status Report
糖鎖を介したタンパク質架橋反応のリアルタイム観察とリガンド創出への新アプローチ
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20K05855
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
尾形 慎 福島大学, 食農学類, 准教授 (10532666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若松 孝 茨城工業高等専門学校, 専門共通教育部, 教授 (80220838)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 糖鎖クラスター / レクチン / ウイルス / 架橋 / 凝集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、糖鎖を介した生物学的反応プロセスのモデルとして知られている、糖鎖と糖認識タンパク質（レクチン）間の架橋形成に伴う形態変化をターゲットにしている。これまでの研究では、糖鎖リガンドとレクチンとの架橋形成の評価は、架橋複合体の形成前後における状態観察に留まり、架橋反応をリアルタイムで分析することが難しいため、糖鎖レクチン架橋反応プロセスの全容は従来、不明のままであった。
令和3年度は、本プロジェクトで製作および改良した時間分解F-LS測定装置の汎用性を評価する目的で、これまで評価してきたシアロ型中分子糖鎖リガンドとニホンニワトコ由来のシアル酸認識レクチン（ニホンニワトコレクチン、SSA）間での相互作用以外の糖鎖－レクチン間の架橋形成反応に対する評価を実施した。具体的には、中分子糖鎖リガンドの糖鎖部分をN-アセチルラクトサミン（LacNAc）やN-アセチルグルコサミン（GlcNAc）分子に改変したり、骨格部と糖鎖部を繋ぐスペーサー構造を改変するなどして、様々な中分子糖鎖リガンドを合成した。さらに、これら中分子糖鎖クラスターと対応するレクチン｛デイゴマメレクチン（ECA）や小麦胚芽レクチン（WGA）など｝との架橋凝集反応を時間分解F-LS測定装置によって評価した。結果、シアロ中分子糖鎖リガンドとSSAレクチン間で見られた架橋凝集反応のリアルタイム観察が、新たに構築した中分子糖鎖クラスターとレクチン間でも再現性良く観察できることを実証した。
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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
令和3年度に予定していた、中分子糖鎖クラスターの構造改変、すなわち、骨格、糖鎖部およびスペーサー部の改変を行うことでライブラリーの構築を実施した。さらに、これら作製した中分子糖鎖クラスターと対応するレクチン間での架橋凝集反応を時間分解F-LS測定装置を用いて評価した。さらに、令和2年度に実施した、時間分解F-LS測定装置を用いたシアロ型中分子糖鎖リガンドとSSAレクチン間での架橋反応のリアルタイム観察に関する論文の作成を行い、現在投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度および令和3年度で構築した中分子糖鎖クラスターライブラリーは、その骨格や糖鎖、スペーサーなどの構造がそれぞれ異なっている。本プロジェクトの最終年度である令和4年度では、これら中分子糖鎖クラスターライブラリーとレクチンとの相互作用を時間分解F-LS測定装置を用いて評価することを目標とする。また、これら新たな手法で評価された相互作用情報を指標とすることで、形態変化発現（架橋複合体形成能）に特化した糖鎖分子の機能設計を推進する。さらに、中分子糖鎖クラスターと粒子表面にレクチン分子を多数持ったウイルス粒子との相互作用観察を時間分解F-LS測定装置によって行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）令和3年度に予定していた研究が予定通り進行したため、次年度の研究に充てることにした。
（使用計画）令和4年度に予定している分析機器の改良に関する物品購入費等に充てる。
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