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ヘパリン生合成を制御するコアペプチドと糖転移酵素間の分子認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12660098
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物生産化学・応用有機化学
研究機関鳥取大学

研究代表者

田村 純一  鳥取大学, 教育地域科学部, 助教授 (30221401)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードプロテオグリカン / グリコサミノグリカン / 糖鎖 / グリコシル化 / コアペプチド / 糖転移酵素 / ヘパリン / コンドロイチン / グリコンル化
研究概要

グリコサミノグリカン(GAG)は、異なった機能を持つヘパリン型とコンドロイチン型に分類される。しかし、これら二型への生合成分岐点である還元末端から五番目のヘキソサミン転移機構は不明である。本研究では、GAGの生合成仕分け機構を解明するため、直接酵素的糖鎖伸長反応に用い得るプロテオグリカンを合成する。これまでヘパリン型糖鎖には、直結する疎水域とそれに続く酸性域コアペプチドが常に存在することが指摘されており、ヘパリンへの糖鎖伸長を決定づける五番目のGlcNAc転移酵素にコアペプチドを認識する部位が存在することを示唆している。そこで、標的化合物には、酸性・疎水性ペプチドシークエンスのセリン残基にGlcAGalGalXylからなるGAG四糖の結合したBetaglycanの部分構造を選択した。Betaglycanは糖鎖近傍に疎水性・酸性を持つS_<535>GWPDGYEDLES_<547>GDNGからなるコアペプチドを有する。Betaglycanがコアペプチド形成後、そのセリン残基に逐次単糖単位で糖鎖を伸長して形成されることを考えると、セリン近傍のペプチド環境は無視できない。興味深いことに、単離生成物のS_<535>とS_<547>にはそれぞれヘパリン型とコンドロイチン型糖鎖が結合している。
研究期間中には、まずS_<535>に四糖を持つヘキサペプチドを液相法により合成した。続いて、同じ化合物を固相法によっても合成し、より長い鎖長をもつ四糖ヘキサデカペプチドも合成できることを確認した。その結果、四糖クラスの中型糖鎖を固相担体上のオリゴペプチドに縮合できることを明らかにし、プロテオグリカン合成に新たな合成経路を開拓した。今後も、複数の糖鎖を持っプロテオグリカンや糖ペプチドの合成を継続する予定である。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

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  • [文献書誌] H.Kitagawa ほか: "rib-2, a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes Encodes a Novel α1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase Involved in the Biosynthetic Initiation and Elongation of Heparan Sulfate"J.Biol.Chem.. 276. 4834-4838 (2001)

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  • [文献書誌] J.Tamura, J.Nishihara: "Synthesis of Phosphorylated and Sulfated Glycosyl Serines in the Linkage Region of the Glycosaminoglycans"J.Org.Chem.. 66. 3074-3083 (2001)

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  • [文献書誌] J.Tamura ほか: "Synthesis of Linear-Type Chondroitin Clusters Having a C8 Spacer between Disaccharide Moieties and Enzymatic Transfer of D-Glucuronic Acid to the Artificial Glycans"Carbohydr.Res.. 332. 41-51 (2001)

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  • [文献書誌] B-.T.Kim ほか: "Human Tumor Suppressor EXTGene Family Members EXTL1 and EXTL3 Encode α1,4-N-Acetylglucosaminyltranferase that likely are involved in Heparan Sulfate/Heparin Biosynthesis"Proc.Natr.Acad.Sci.. 98. 7176-7181 (2001)

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  • [文献書誌] J.Tamura: "Recent Advances in the Synthetic Studies of Glycosaminoglycans(グリコサミノグリカン化学合成の最近の進歩)"Trend.Glycosci.Glycotech.. 13. 65-88 (2001)

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  • [文献書誌] Toru Uyama ほか: "Molecular Cloning and Expression of Human Chondroitin N-Acetylgalactosaminyltransferase. The Key Enzyme for Chain initiation and Elongation of Chondroitin/Dermatan Sulfate on the Protein Linkage Region Tetrasaccharide Shared by Heparin/Heparan Sulfate"J.Biol.Chem.. 277(11). 8841-8846 (2002)

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  • [文献書誌] Byung-Taek Kim ほか: "Demonstration of a Novel Gene DEXT3 of Drosophila melanogaster as the Essential N-Acetylglucosamine Transferase in the Heparan Sulfate Biosynthesis : Chain Initiation and Elongation"J.Biol.Chem.. 277(16). 13659-13665 (2002)

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  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Betaglycan-type Teraosyl Hexapeptide : a Possible Precursor Regulating Enzymatic Elongation toward Heparin"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 12(15). 1901-1903 (2002)

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  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Hydrophilic Ultrafine Nanoparticle Coordinated with Carbohydrate Cluster"J.Carbohydr.Chem.. 21(5). 445-449 (2002)

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  • [文献書誌] Toru Uyama ほか: "Molecular Cloning and Expression of a Second Chondroitin N-Acetylgalactosaminyltransferase Involved in the Initiation and Elongation of Chondroitin/Deramatan Sulfate"J.Biol.Chem.. 278(5). 3072-3078 (2003)

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  • [文献書誌] J.Tamura: "Oligosaccharides in Chemistry and Biology : A Comprehensive Handbook"Wiley/VCH. 2288(18) (2000)

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  • [文献書誌] H. Kitagawa et al.: "rib-2, a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes Encodes a Novel α1, 4-N-Acetylgalactosaminyltransferase Involved in the Biosynthetic Initiation and Elongation of Heparan Sulfate"J. Biol. Chem.. 276(7). 4834-4838 (2001)

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  • [文献書誌] J. Tamura et al.: "Synthesis of Phosphorylated and Sulfated Glycosyl Serines in the Linkage Region of the Glycosaminoglycans"J. Org. Chem.. 66(9). 3074-3083 (2001)

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  • [文献書誌] J. Tamura et al.: "Synthesis of Linear-Type Chondroitin Clusters Having a C8 Spacer between Disaccharide Moieties and Enzymatic Transfer of D-Glucuronic Acid to the Artificial Glycans"Carbohydr. Res.. 332(1). 41-51 (2001)

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  • [文献書誌] B-. T. Kim et al.: "Human Tumor Suppressor EXT Gene Family Members EXTL1 and EXTL3 Encode α1, 4-N-Acetylglucosaminyltransferases that Likely Are Involved in Heparan Sulfate/Heparin Biosynthesis"Proc. Natr. Acad. Sci.. 98(13). 7176-7181 (2001)

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  • [文献書誌] J. Tamura: "Recent Advances in the Synthetic Studies of Glycosaminoglycans"Trend. Glycosci. Glycotech.. 13(69). 65-88 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Uyama et al.: "Molecular Cloning and Expression of Human Chondroitin N-Acetylglucosaminyltransferase. The Key Enzyme for Chain Initiation and Elongation of Chondroitin/Dermatan Sulfate on the Protein Linkage Region Tetrasaccharide Shared by Heparin/Heparan Sulfate"J. Biol. Chem.. 277(11). 8841-8846 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B-. T. Kim et al.: "Demonstration of a Novel Gene DEXT3 of Drosophila melanogaster as the Essential N-Acetylglucosamine Transferase in the Heparan Sulfate Biosynthesis: Chain Initiation and Elongation"J. Biol. Chem.. 277(16). 13659-13665 (2002)

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  • [文献書誌] J. Tamura et al.: "Synthesis of Betaglycan-type Tetraosyl Hexapeptide: a Possible Precursor Regulating Enzymatic Elongation toward Heparin"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 12(15). 1901-1903 (2002)

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  • [文献書誌] J. Tamura et al.: "Synthesis of Hydrophilic Ultrafine Nanoparticle Coordinated with Carbohydrate Cluster"J. Carbohydr. Chem.. 21(5). 445-449 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Uyama et al.: "Molecular Cloning and Expression of a Second Chondroitin N-Acetylglactosaminyltransferase Involved in the Initiation and Elongation of Chondroitin/Dermatan Sulfate"J. Biol. Chem.. 278(5). 3072-3078 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Tamura: "Oligosaccharides in Chemistry and Biology, A Comprehensive Handbook, Vol.I : Synthesis of Oligosaccharides, Glycoconjugates and Glycomimetics, Part 1: Glycosylation Methods, Chapter 8 : Alkylations of Reducing Sugars"Wiley/VCH. 177-194 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Uyama ほか: "Molecular Cloning and Expression of Human Chondroitin N-Acetylgalactosaminyltransferase. The Key Enzyme for Chain Initiation and Elongation of Chondroitin/Dermatan Sulfate on the Protein Linkage Region Tetrasaccharide Shared by Heparin/Heparan Sulfate"J. Biol. Chem.. 277(11). 8841-8846 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Byung-Taek Kim ほか: "Demonstration of a Novel Gene DEXT3 of Drosophila melanogaster as the Essential N-Acetylglucosamine Transferase in the Heparin Sulfate Biosynthesis : Chain Initiation and Elongation"J. Biol. Chem.. 277(16). 13659-13665 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Betaglycan-type Tetraosyl Hexapeptide : a Possible Precursor Regulating Enzymatic Elongation toward Heparin"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 12(15). 1901-1903 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Hydrophilic Ultrafine Nanoparticle Coordinated with Carbohydrate Cluster"J. Carbohydr. Chem.. 21(5). 445-449 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Uyama ほか: "Molecular Cloning and Expression of a Second Chondroitin N-Acetylgalactosaminyltransferase Involved in the Initiation and Elongation of Chondroitin/Dermatan Sulfate"J. Biol. Chem.. 278(5). 3072-3078 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kitagawa ほか: "rib-2, a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes Encodes a Novel α 1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase Involved in the Biosynthetic Initiation and Elongation of Heparan Sulfate"J.Biol.Chem.. 276. 4834-4838 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Tamura, J.Nishihara: "Synthesis of Phosphorylated and Sulfated Glycosyl Serines in the Linkage Region of the Glycosaminoglycans"J.Org.Chem.. 66. 3074-3083 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Tamuraほか: "Synthesis of Linear-Type Chondroitin Clusters Having a C8 Spacer between Disaccharide Moieties and Enzymatic Transfer of D-Glucuronic Acid to the Artificial Glycans"Carbohydr.Res.. 332. 41-51 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] B-.T.Kim ほか: "Human Tumor Suppressor EXT Gene Family Members EXTL1 and EXTL3 Encode α1, 4-N-Acetylglucosaminyltransferases that likely are involved in Heparan Sulfate/Heparin Biosynthesis"Proc.Natr.Acad.Sci.. 98. 7176-7181 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Tamura: "Recent Advances in the Synthetic Studies of Glycosaminoglycans (グリコサミノグリカン化学合成の最近の進歩)"Trend.Glycosci.Glycotech.. 13. 65-88 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uyamaほか: "Molelcular Cloning and Expression of a Human Chondroitin Synthase-2:The Key Enzymme for Chain Determination and Initiation of Chondroitin/Dermatan Sulfate on the Protein Linkage Region Shared by Heparin/Heparan Sulfate"J.Biol.Chem.. (accepted).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Tamura: "Oligosaccharides in Chemistry and Biology : A Comprehensive Handbook"Wiley/VCH. 2288(18) (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kitagawa ほか: "rib-2 a Caenorhabditis elegans Homolog of the Human Tumor Suppressor EXT Genes Encodes a Novel a1,4-N-Acetylglucosaminyltransferase Involved in the Biosynthetic Initiation and Elongation of Heparan Sulfate"J Biol Chem.. 276. 4834-4838 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Linear-Type Chendro, tia Clusters Having a C_8 Spacer between Disaccharide Moleties and Enzymatic Transfer of D.Glucuronic acid to the Artificial Glycans."Carbohydr.Res.. (印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura ほか: "Synthesis of Phosphoryloted and Sulfated Glycosyl Sorines in the Linkage Regions of Glycosamincglycans."J.Org.Chem.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura: "Recent Advances in the Synthetic Studies of Glycosaminoglycans (グリコサミノグリカン化学合成の最近の進歩)"Trend.Glycosci.Glycotech.. 13. 65-88 (2001)

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  • [文献書誌] Jun-ichi Tamura(分担): "Ongosaccharides in Chemistry and Biology : A Comprehensive Handbook"Wiley/VCH. 2288(18) (2000)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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