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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of physiological function of free N-glycans and application of the physiological function to development of biotechnology to control the plant development and growth

Research Project

Project/Area Number 20K05959
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

木村 吉伸  岡山大学, 環境生命自然科学研究科, 特命教授 (70195387)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords遊離N-グリカン / cPNGase / ENGase / 小胞体関連分解(ERAD) / aPNGase / Arabidopsis thaliana / 植物糖タンパク質 / ゲノム編集
Outline of Annual Research Achievements

植物の分化成長に関わるこれらFNGsの機能解明研究の一環として,小胞体中にGN1-FNGs,GN1-FNGsが存在していることを明らかにし,これらFNGsのシャペロン様活性やタンパク質凝集阻害活性が小胞体中でのタンパク質品質管理機構に関与している可能性を見いだしている。しかしながら,これらHMT-FNGsが小胞体中に存在するか否かについては,別な分析観点からの検証が必要である。その検証の1つとして aPNGase やαフコシダーゼを欠損させた変異植物にもGN2-PCT-FNGs, GN1-PCT-FNGsが存在することを明らかにしたが,GN2-PCT-FNGsについてはc-PNGaseによるアーティファクトである可能性も考えられた。そこで,令和5年度には2種aPNGase とcPNGaseをトリプルノックアウトした A.thalian変異株を作成し,FNGsの構造解析を行った。その結果,PNGase活性を完全欠損させた変異株においても0.10 nmol/gのGN2-PCT-FNGsが生成していることが確認されるとともに,GN1-PCT-FNGsも検出された。この結果は,小胞体中に存在すると推定しているHMT-FNGsがゴルジ装置を経由して細胞外に分泌されていることを示すものであり,GN-, GN2-HMT-FNGs が小胞体中に存在することを改めて証明する結果となった。
一方,FNGs のシグナル分子機能を考える上では,レセプターキナーゼ (RK)の存在が想定されるので, FNGsを多価カップリングさせた人工糖鎖ポリマーも用いて,トマト果実から HMT-FNGsに特異的に結合する2種タンパク質の分離に成功した。N-末端配列分析から既知のトマトレクチンとは異なる分子であることが明らかとなり,新たな糖鎖結合タンパク質を見いだした可能性がある。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Free N-glycans Induce Protein Folding and Suppress Amyloid Aggregation2023

    • Author(s)
      KIMURA Yoshinobu
    • Journal Title

      KAGAKU TO SEIBUTSU

      Volume: 61 Pages: 64~77

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.61.64

  • [Presentation] 酸性及び細胞質ペプチド:N-グリカナーゼ二重欠損 A. thaliana 遊離 N-グリカン構造解析2023

    • Author(s)
      奥村 陸,白井佐保子,三﨑 亮,梶浦裕之,藤山和仁,木村吉伸,前田 恵
    • Organizer
      2023年度 日本農芸化学会 中四国支部・西日本支部合同大会(高知)
  • [Presentation] 植物糖鎖を多価結合したネオ複合糖質の自然免疫応答に及ぼす免疫活性解析2023

    • Author(s)
      板野紗月,沓野那緒,藤原美智子,加来田博貴,木村吉伸,前田恵
    • Organizer
      2023年度 日本糖質学会年会(鳥取)
  • [Presentation] 単細胞紅藻ガルデリアが産生する糖タンパク質のN-グリカン構造2023

    • Author(s)
      古賀優子,周 柏峰,宮城島進也,木村吉伸,前田 恵
    • Organizer
      2023年度 日本農芸化学会 中四国支部会(米子)
  • [Presentation] β1,2-キシロース転移酵素とα1,3-フコース転移酵素を欠損したシロイヌナズナの遊離糖鎖構造解析2023

    • Author(s)
      山本恭子,梶浦裕之,三﨑 亮,藤山和仁,木村吉伸,前田 恵
    • Organizer
      2023年度 日本農芸化学会 中四国支部会(米子)
  • [Presentation] ENGase 欠損トマト果実を用いた植物 N-グリカンに結合するタンパク質の同定2023

    • Author(s)
      児玉怜央,木村吉伸,前田 恵
    • Organizer
      2023年度 日本農芸化学会 中四国支部会(米子)

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Published: 2024-12-25  

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