タンパク質ドメインの鏡像体を利用したマンノースレセプター設計の新戦略

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24651248
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 中川 優 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90452284)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 生理活性 / タンパク質 / 糖 / 有機合成

Outline of Annual Research Achievements

マンノースレセプターとは，D-マンノースを特異的に認識する分子の総称である．本研究では，L-ラムノースが 6-デオキシ-D-マンノースの鏡像体であることに着目し，全く新しいマンノースレセプターとして，ラムノース結合性タンパク質 (SAL) の糖結合ドメインの鏡像体を合成することを目的とした．さらに本年度は，L-フコースが6-デオキシ-L-ガラクトースと等価であることに着目し，新規ガラクトースレセプターの候補としてフコース結合性レクチン (PhoSL) の鏡像体を合成し，タンパク質を鏡像体とすることで全く別の機能を発現するという，機能性人工タンパク質の新しい設計戦略を提案することを目指した．
SAL は 95 残基からなる 3 つのラムノース結合ドメイン (SAL-D1, D2, D3) を有する．昨年度までに合成上の観点から鏡像体合成の候補ドメインとして SAL-D2 を選定し，その C 末端 47 残基のペプチドを合成した．そこで本年度は， N 末端 48 残基をペプチドチオエステルとして合成することを試みたが，収率が極めて低く，C末端フラグメントとのカップリングによってSAL-D2を合成するには至らなかった．
一方，PhoSLはアミノ酸40残基からなる比較的短いペプチドであるため，その鏡像体 (D-PhoSL) をステップワイズ法によるペプチド固相合成法で一挙に合成することができた．そこで，D-ガラクトースとの結合を等温滴定カロリメトリー (ITC) で解析したところ，D-PhoSLはD-ガラクトースと結合しないことが確認された．PhoSLは単糖のL-フコースには結合せず，糖鎖中のL-フコース残基に結合することが知られていることから，D-PhoSLは糖鎖中のD-ガラクトース残基に結合する可能性が残されている．D-PhoSLと糖鎖との結合解析は今後の課題である．