2021 Fiscal Year Research-status Report
糖改変型複合糖質の迅速な系統合成法の開発と水を介した糖の複合糖質活性調節能の解明
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21K05276
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡本 亮 大阪大学, 理学研究科, 講師 (30596870)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 糖タンパク質 / 糖ペプチド / 水和 / 化学合成 / タンパク質 / ペプチド / CCL1 / RGD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「水を介した糖の複合糖質活性調節能」の実証を目指して、糖タンパク質、糖ペプチドという異なる分子サイズの視点から、系統的な糖機能解析を行うことを目的としている。初年度の2021年度は、最も時間がかかり困難と考えられた、糖鎖構造の異なる糖タンパク質合成基盤の確立を中心に研究を実施した。
本研究では、白血球の遊走を促進し炎症の形成に関わるケモカイン糖タンパク質CCL1を標的として、合成法の検討をおこなった。この結果、ペプチド-アミノチアゾリンを鍵物質としたワンポットペプチド連結法を利用し、四種類の糖鎖構造の異なるCCL1糖タンパク質を合成することに成功した。この結果は、本合成手法が効率的に糖タンパク質骨格を構築できることを示しており、今後、他の糖タンパク質化学合成への応用も期待できる。合成した糖鎖構造の異なるCCL1については、研究計画に沿って、現在活性の測定を行なっている。
糖タンパク質CCL1の合成研究が良好に進行したため、さらに糖ペプチド基質として、単糖修飾型RGDペプチドの合成にも着手した。本合成では、鍵物質として、さまざまな単糖とスレオニンが結合した複合体を必要とする。これについては、既存の方法に沿って、GalNAc-スレオニン複合体の合成が完了した。さらに現在、アセトアミド基が水酸基に置き換わったGal-スレオニン複合体、そして、Galと１箇所の水酸基の立体が異なるGlc-スレオニン複合体の合成を行なっている。
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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
現在までのところ本研究は予定通り、またはそれ以上に良好に進行している。本研究でまず鍵となるのは、均一構造の糖タンパク質、糖ペプチド基質を合成することである。研究開始時点でも、この進捗が全体の研究の進行度を左右することが予想された。結果として、１年目の実績として、最も困難と考えられた糖タンパク質CCL1の合成法を確立することができた。これにより、今後は必要に応じて再合成も可能であり、機能解析のための基質を十分に確保できると考えられる。また、糖タンパク質の合成が良好に進行したため、糖ペプチド基質の合成にも着手することができた。すでに鍵物質である、糖-スレオニンの合成も一部完了していることから、糖構造を変えた種々のRGD糖ペプチドの合成も順調に進んでいるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、糖タンパク質CCL1に関しては、引き続き必要に応じた再合成と、活性評価を行う。活性評価は2022年中盤までに完了させる予定である。また、同時に、機能解析において鍵となる、水素重水素交換実験による糖タンパク質の水和状態の評価を行う。この実験には厳密な最適化が必要であることから、2022年度中を目処に手法の確立をおこなっていく予定である。また、引き続き、糖構造を変えた単糖修飾型RGD糖ペプチドの系統合成をおこなっていく。これにより、2022年度中に、4-5種類程度の基質を合成し、最終年度の2023年度にはこれらの基質の活性、および、水和状態の評価を行う予定である。
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