| Project Area | Regulation of membrane dynamics by glycan chemical knock-in |
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| Project/Area Number |
21H05074
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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 | Osaka University |
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Principal Investigator |
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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 |
¥23,140,000 (Direct Cost: ¥17,800,000、Indirect Cost: ¥5,340,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 糖鎖 / 生体適合反応 / 糖鎖合成 / タンパク質動態 / 免疫 / 膜動態 / エクソソーム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，合成生物学的手法により，糖鎖修飾膜タンパク質を「つくり」，糖鎖がタンパク質の膜動態に及ぼす影響を解析する．まず，世界的にも類を見ないN-グリカンライブラリを構築する．さらに，この糖鎖をタグタンパク質を用いてノックインし，均一な合成糖鎖で修飾したモデル膜タンパク質を調製する．この動態を解析することで，糖鎖が膜タンパク質の動態に及ぼす影響を明らかにする．膜タンパク質の機能に直結する細胞での表在性に加え，細胞外小胞（EV）への移行や，そのEVの取り込みといった動態にも着目し，糖鎖が細胞間コミュニケーションに果たす役割も明らかにする．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we prepared glycan-modified membrane proteins and investigate the influence of glycans on protein membrane dynamics by synthetic approach. Initially, we synthesized a unique N-glycan library. Subsequently, we integrated these synthesized glycans into membrane proteins using Tag technology (HaloTag). Through this process, we created model membrane proteins uniformly modified with synthetic glycans. By analyzing the dynamics of these proteins, we elucidated the impact of glycans on membrane protein dynamics. While most membrane proteins are glycosylated, their functional implications remain largely unexplored. This research project directly addresses this gap, employing synthetic glycans as a tool to probe these critical but underexplored protein dynamics.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の特徴は，膜タンパク質の糖鎖修飾の意義に迫る点である．膜タンパク質上の糖鎖機能に関しては，化学的な手法での調製は困難で，分子レベルでの解析は未開拓である．一方，ほぼすべての膜タンパク質は糖鎖修飾を受けており，膜タンパク質上の糖鎖機能の解明は糖鎖の本質的な意義に迫るものである．本研究では，著者の糖鎖合成技術と他グループの生体適合反応を組み合わせることで，この課題にアプローチした．近年，糖鎖の重要性が次々に解明されており，本研究は，創薬への展開も期待できる．
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