2022 Fiscal Year Annual Research 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

Research Project

Project/Area Number	20K05855
Research Institution	Fukushima University
Principal Investigator	尾形慎福島大学, 食農学類, 准教授 (10532666)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	若松孝茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 教授 (80220838)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	糖鎖クラスター / レクチン / 架橋 / 凝集 / 分子認識
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4年度は、令和2年度と3年度の研究を引き続き行うと共にこれまでの成果をまとめて、論文投稿を行った。論文概要は以下の通りである。前方静的光散乱（F-SLS）瞬時測定装置を使用して糖鎖クラスターと多価レクチン間の架橋凝集プロセスのリアルタイム観察を行った。本研究では、4価のシアロ糖鎖クラスターとニホンニワトコレクチン（SSA）を用いて架橋凝集反応を行った。時間分解 F-SLS の散乱強度は、シアロ糖鎖クラスターとSSAとで形成された架橋複合体とともに増加した。この手法を使用して、糖鎖クラスターと多価レクチン間の微細な連続架橋凝集をリアルタイムで観察することに成功した。時間分解 F-SLS の強度の増加率は、シアロ糖鎖クラスターおよび SSA の濃度とともに増加した。得られた時間分解F-SLSパターンを用いたフラクタル次元に基づく構造解析により、架橋反応の進行とともに凝集体の密度が平衡に達するまで変化することが明らかになった。これは、F-SLS時間分解測定を使用して、糖鎖クラスターと多価レクチン間の架橋凝集反応と、得られた凝集体のフラクタル次元に基づく構造を評価した最初の報告である。本成果については、現在、国際学術誌に投稿中である。