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2014 Fiscal Year Annual Research Report

大型生理活性糖タンパク質の精密半化学合成

Research Project

Project/Area Number 26248040
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

梶原 康宏  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50275020)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords糖鎖 / 糖タンパク質 / 化学合成
Outline of Annual Research Achievements

Ig GのFc部位の合成では、各ペプチドセグメント、糖ペプチドセグメントを一般的なFmoc法ではなく、大量合成が期待できるBoc法をFc部位の合成に活用したこと、ならびにヒドラジドライゲーション法を活用することで、原料供給の効率性が向上した。現在、IgG-Fcの量産をおこなっている。天然型のレクチンよりも糖鎖に高い親和力を示すものとしてシグレック誘導体の合成を検討している。化学合成した シグレックの糖鎖結合部位近傍に、人工的な環状ペプチドを追加付加せることで糖鎖への親和力を向上させる検討をした。また、この環状ペプチド5残基程度は、ライブラリー化したものを結合させ、最適なものを見つけられるストラテジーを検討しその目処をたてた。より糖鎖に結合する環状ペプチドの単離、そして配列決定には、環状ペプチドに故意に導入したメチオニンをCNBrで切断し直鎖状にし、そしてペプチドラダー法を利用することが最も簡便であるという結果に至った。現在、シグレックと環状ペプチドライブラリーの量産を検討している。複合型糖鎖をもつアミノ酸400残基程度であるヒトのシアル酸酵素の半化学合成は、構造が解かれ、構造維持に必要な308残基を全長とするものを対象とした。糖鎖の有無はこの酵素活性に重要な役割をしていると考えられ、その機能解明、酵素メカニズムの解明を目指す。全長の318残基を3つのセグメントにわけ、糖鎖を含む全ての各セグメントの合成が完了した。第一セグメント53残基のペプチドチオエステル、第2セグメント42残基は糖ペプチドチオエステルとしてBoc法による合成が完了した。また、第3セグメントは大腸菌発現により調製することに成功し、現在、連結を検討している。膜タンパク質の合成は、予想どおり、ペプチドの溶解性が問題であるため、糖を脱着させることで難溶ペプチドを加溶化させる新規な膜タンパク質合成法を考案した。現在、その手法を発展させる検討をしている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

レクチン、抗体のIgFc、シアル酸転移酵素の半化学合成に必要な全てのペプチド、糖ペプチドセグメントの合成が完了した。27年度はその連結を検討することができる。

Strategy for Future Research Activity

26年度で得られた全てのペプチドセグメント、糖ペプチドセグメントを更に量産化しながらそれらを連結し、標的タンパク質のフォールディングを検討していく。また、膜タンパク質合成としては、水に難溶なペプチドを効率よく溶解させてペプチド類を連結する手法を検討していく。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Chemical Synthesis of a Synthetic Analogue of the Sialic Acid-Binding Lectin Siglec-72014

    • Author(s)
      M. Izumi, A. Otsuki, M. Nishihara, R. Okamoto, Y. Kajihara.
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 15 Pages: 2503-2507

    • DOI

      10.1002/cbic.201402494

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Semisynthesis of a Post-Translationally Modified Protein by Using Chemical Cleavage and Activation of an Expressed Fusion Polypeptide2014

    • Author(s)
      R. Okamoto, M. Kimura, T. Ishimizu, M. Izumi, Y. Kajihara
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 20 Pages: 10425-10430

    • DOI

      10.1002/chem.201403035

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Decoration of proteins with sugar chains: recent advances in glycoprotein synthesis2014

    • Author(s)
      R. Okamoto, M. Izumi, Y. Kajihara
    • Journal Title

      Current Opinion in Chemical Biology

      Volume: 22 Pages: 92-99

    • DOI

      org/10.1016/j.cbpa.2014.09.029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient synthesis of polypeptide-α-thioester by the method combining polypeptide expression and chemical activation for the semi-synthesis of interferon-γ having oligosaccharides2014

    • Author(s)
      Y. Kajihara, Y. Kanemitsu, M. Nishihara, R. Okamoto, M Izumi
    • Journal Title

      J. Peptide Science

      Volume: 20 Pages: 958-963

    • DOI

      10.1002/psc.2709

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A new approach for the semisynthesis of N-glycosylated proteins using chemical thioesterification reaction via peptide-α-guanidide2014

    • Author(s)
      Ryo Okamoto, Motoharu, Kimura, Masayuki Izumi, Yasuhiro Kajihara
    • Organizer
      Asian Community of glycoscience and glycotechnology
    • Place of Presentation
      Hyderabad, India
    • Year and Date
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [Presentation] A synthetic study of a homogeneous hematopoietic glycoprotein bearing three di-branched sialyloligosaccharides2014

    • Author(s)
      Masumi Murakami, Ryo Okamoto, Masayuki Izumi, Yasuhiro Kajihara
    • Organizer
      US & Japan joint Glycobiology meeting
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii
    • Year and Date
      2014-11-16 – 2014-11-18
  • [Presentation] 修飾可能なシステイン残基を有するSiglec-7の化学合成とその糖鎖結合活性2014

    • Author(s)
      和泉雅之、大槻晃久、西原三佳、岡本 亮、梶原康宏
    • Organizer
      33回日本糖質学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-08-10 – 2014-08-12
  • [Presentation] Chemical Synthesis of Homogeneous Glycoproteins: Elucidation of Oligosaccharide Functions on Protein Surface2014

    • Author(s)
      梶原康宏
    • Organizer
      13th Chinese International peptide symposium, China Datong
    • Place of Presentation
      Datong, China
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • Invited
  • [Presentation] Chemical synthesis of homogeneous glycoproteins: Elucidation of oligosaccharide functions on protein surface2014

    • Author(s)
      梶原康宏
    • Organizer
      Asia-Canada Glycoscience Satellite Meeting
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-01
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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