2016 Fiscal Year Annual Research Report
Semi-synthesis of bioactive large glycoproteins
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26248040
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
梶原 康宏 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50275020)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 糖鎖 / 糖タンパク質 / シアル酸転移酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、糖ペプチド固相合成法と大腸菌発現法を組み合わせて大型糖タンパク質の半化学合成を検討した。
シアル酸転移酵素は、シアリル糖鎖の合成に必須な酵素であるが、哺乳類のシアル酸転移酵素は、大腸菌による発現では、ほとんど活性を示さないことが知られている。これは、糖タンパク質である哺乳類のシアル酸転移酵素の生合成に、小胞体内での糖タンパク質品質管理機構が必須であることを示唆している。そこで本研究では、ヒトβガラクトシドα2,6-シアル酸転移酵素について、糖タンパク質品質管理機構におけるフォールディングと酵素活性の関係、および糖鎖の役割を詳細に調べるため、ハイマンノース型糖鎖を１本もつシアル酸転移酵素の半化学合成を検討した。
シアル酸転移酵素の膜外ドメインはN結合型糖鎖をもつ、318残基のアミノ酸からなる糖タンパク質である。骨格となるシアル酸転移酵素の全長ポリペプチド鎖は、Boc固相合成により調製した53残基のペプチドチオエステル (セグメント1)、および、42残基の糖ペプチドヒドラジド体 (セグメント2)と大腸菌発現により得られた223残基のペプチド (セグメント3)をNative Chemical Ligation (NCL)を用いて連結し調製した。次にラット肝臓細胞から単離した小胞体画分（超遠心で単離後界面活性剤で膜破壊したもの）に導入してリフォールディングを検討した。そして、この溶液を酵素源としてシアル酸転移活性を評価したところ、十分な酵素活性を得ることに成功した。これにより、複雑な構造の酵素においても半化学合成で得られることが確認できた。
以上の結果、本プロジェクトでは、これまで合成が困難と思われていた大型糖タンパク質も半化学合成でできることが証明できた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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