| Project Area | Regulation of membrane dynamics by glycan chemical knock-in |
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| Project/Area Number |
21H05073
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Oisaki Kounosuke 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究チーム長 (00583999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 雄一郎 九州大学, 理学研究院, 教授 (00444563)
真鍋 良幸 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (00632093)
浅野 圭佑 北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (90711771)
上田 善弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90751959)
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥21,840,000 (Direct Cost: ¥16,800,000、Indirect Cost: ¥5,040,000)
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| Keywords | 生体適合化学 / 膜タンパク質 / 糖鎖 / 生体共役反応 / 膜動態 / エクソソーム |
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| Outline of Research at the Start |
本領域研究では「生体適合反応化学を用いた糖鎖修飾（糖鎖ケミカルノックイン）による膜タンパク質動態の人為制御」を達成目標に据える。必要な技術開発を並行分担的に遂行すべく、下記3班で研究組織を構成し、各班員が横断的に関わることで融合研究を進めていく。総括班は計画班を広報・企画事務・共有設備提供などの観点から支援する。
A01：糖鎖修飾タンパク質を膜上で「つくる」
A02：化学プローブでタンパク質膜動態の糖鎖制御を「みる」
A03：糖鎖修飾と外部刺激でタンパク質膜動態を「あやつる」
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| Outline of Final Research Achievements |
Cell-surface glycans are involved in membrane dynamics of biomolecules related to various functions of life, such as endocytosis, migration to rafts, and extracellular vesicle (EV) uptake. Glycans connected to membrane proteins play a central role in membrane dynamics. We hypothesized that the regulation of membrane protein dynamics by glycans may lead to new artificial methods for analysis and regulation of biological functions. We have developed technologies based on the integration of biocompatible chemistry and biological research, such as synthesis of homogeneous glycoproteins and developing a chemical labeling method to precisely track the dynamics and interactions of membrane glycoproteins. We have also persued "glycan chemical knock-in" as an innovative methodology to control the membrane dynamics of glycoproteins depending on the glycan structure, in which artificial glycans are modified on membrane proteins using biocompatible chemical reactions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
糖タンパク質膜動態の高精度な理解を進め、人為制御法へと導いていく。これにより新たな薬物送達系の創出や、生体適合化学反応（速度論的化学摂動）による新たな生命操作法の創出が期待できる。基礎科学的知見を基に、化学・生命科学の学術変革と新たな研究領域の創成に繋げ、新しい視点からの生物製剤DDSの創出や反応化学的摂動による新たな生命操作法の応用展開も期待される。
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