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NMRデータに基づく配座空間探査による動的糖鎖コードの解読

研究課題

研究課題/領域番号 15K17889
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体関連化学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

山口 拓実  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (60522430)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード糖鎖 / NMR / 分子シミュレーション / ダイナミクス / 立体構造解析
研究成果の概要

細胞内の秩序維持に関わる糖タンパク質品質管理機構において、糖鎖は、タンパク質の品質を表示するタグとして機能し、その細胞内運命の決定に寄与している。こうした分子メカニズムを解明することができれば、糖鎖が担う生命情報を解読するための重要な礎となることは間違いない。本研究では、小胞体内において立体構造形成が未完成な糖タンパク質の目印として働く糖鎖を研究対象とし、酵母遺伝子破壊、化学合成、試験管内酵素反応を駆使して本糖鎖の安定同位体標識法を確立した。さらに、常磁性NMR解析法による精密実験と分子シミュレーションを組み合わせた動的構造解析を通して、分子シャペロンによる糖鎖認識の仕組みを解き明かした。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Conformational analysis of a high-mannose-type oligosaccharide displaying glucosyl determinant recognised by molecular chaperones using NMR-validated molecular dynamics simulation2017

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, M.Kajino, S.Yanaka, T.Zhu, H.Yagi, T.Satoh, T.Yamaguchi, and K.Kato
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 18 号: 4 ページ: 396-410

    • DOI

      10.1002/cbic.201600595

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hyper-assembly of Self-assembled Glycoclusters Mediated by Specific Carbohydrate-carbohydrate Interactions2017

    • 著者名/発表者名
      Yan, G.; Yamaguchi, T.; Suzuki, T.; Yanaka, S.; Sato, S.;Fujita, M.; Kato, K.
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 12 号: 9 ページ: 968-972

    • DOI

      10.1002/asia.201700202

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural basis for two-step glucose trimming by glucosidase II involved in ER glycoprotein quality control2016

    • 著者名/発表者名
      T. Satoh, T. Toshimori, G. Yan, T. Yamaguchi, K. Kato
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 20575-20575

    • DOI

      10.1038/srep20575

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A hybrid strategy for the preparation of 13C-labeled high-mannose-type oligosaccharides with terminal glucosylation for NMR study2015

    • 著者名/発表者名
      T. Zhu, T. Yamaguchi, T. Satoh and K. Kato
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 号: 12 ページ: 1744-1746

    • DOI

      10.1246/cl.150898

    • NAID

      130005112523

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 糖鎖の生命分子科学の新展開2015

    • 著者名/発表者名
      山口拓実, 矢木真穂, 加藤晃一
    • 雑誌名

      機器センターたより

      巻: 7 ページ: 74-78

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Paramagnetic NMR probes for characterization of the dynamic conformations and interactions of oligosaccharides2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kato, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Glycoconjugate J.

      巻: 32 号: 7 ページ: 505-513

    • DOI

      10.1007/s10719-015-9599-1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 糖鎖のNMR相互作用解析のための常磁性プローブの合成2017

    • 著者名/発表者名
      堀 由樹、Yan Gengwei、山口拓実
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NMR analyses of the dynamic structure and interactions of Lewis X oligosaccharide and its cluster2017

    • 著者名/発表者名
      Gengwei Yan, Tatsuya Suzuki, Saeko Yanaka, Takumi Yamaguchi, Makoto Fujita, Koichi Kato
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子シミュレーションを用いたルイスX糖鎖の構造揺らぎ探査2017

    • 著者名/発表者名
      村上真吾、Yan Gengwei、山口拓実
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and modifications of oligosaccharides toward understanding their functioning mechanisms2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamaguchi
    • 学会等名
      JAIST Japan-India Symposium on Materials Science 2017
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学(石川県能美市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁性金属プローブを活用した生体分子の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      山口拓実
    • 学会等名
      平成28年度 錯体化学若手の会・北陸支部勉強会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biophysical and chemical approaches to dynamic conformations of oligosaccharides2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamaguchi
    • 学会等名
      CARBO- XXXI International Conference on "New Frontiers in Carbohydrate Chemistry and Biology”
    • 発表場所
      Delhi, India
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Creation of self-assembled glycoclusters for characterizing sugar-sugar interactions2016

    • 著者名/発表者名
      Gengwei Yan, Takumi Yamaguchi, Saeko Yanaka, Tatsuya Suzuki, Makoto Fujita, Koichi Kato
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecule
    • 発表場所
      石川県文教会館(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖鎖の分子科学:化学・生物学・物理学を横断して2016

    • 著者名/発表者名
      山口拓実
    • 学会等名
      第3回「動的秩序と機能」若手研究会
    • 発表場所
      加賀観光ホテル(石川県加賀市)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安定同位体標識モノグルコシル化糖鎖の調製とNMR立体構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      山口拓実,Zhu Tong,佐藤匡史,加藤晃一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] NMRと分子シミュレーションによる糖鎖の三次元構造ダイナミクスの描像2016

    • 著者名/発表者名
      山口拓実
    • 学会等名
      蛋白研セミナー「構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題」
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical synthesis and modification of oligosaccharides toward controlling their biofunctions2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamaguchi
    • 学会等名
      DU-JAIST Indo-Japan Symposium on Chemistry of Functional Molecules/ Materials
    • 発表場所
      New Delhi, India
    • 年月日
      2016-02-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conformational dynamics of high-mannose-type oligosaccharides as studied by NMR spectroscopy combined with molecular dynamics simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamaguchi, Tadashi Satoh, Tong Zhu, and Koichi Kato
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural basis of the molecular mechanisms underlying intracellular quality control of glycoproteins mediated by the ER folding sensor enzyme UGGT2015

    • 著者名/発表者名
      Tong Zhu, 山口拓実, 佐藤匡史, 加藤晃一
    • 学会等名
      糖鎖科学中部拠点第12回「若手の力」フォーラム
    • 発表場所
      名城大学薬学部ライフサイエンスホール(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural insights into intracellular quality control of glycoproteins mediated by their glucosylation2015

    • 著者名/発表者名
      Tong Zhu, Tadashi Satoh, Takumi Yamaguchi, and Koichi Kato
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分岐鎖糖鎖の配座空間探査における常磁性効果の活用2015

    • 著者名/発表者名
      山口拓実,Tong Zhu,佐藤匡史,加藤晃一
    • 学会等名
      第54回 NMR討論会
    • 発表場所
      千葉工業大学津田沼キャンパス(千葉県習志野市)
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Paramagnetic Lanthanide-tagging for NMR Characterization of The Conformational Dynamics of Oligosaccharides2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamaguchi and Koichi Kato
    • 学会等名
      IMS Asian International Symposium "Supramolecular Dynamics at the Interface of Chemistry and Biology"
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] NMR in Glycoscience and Glycotechnology2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi, T. Yamaguchi, Y. Uekusa, K. Kato
    • 出版者
      RSC Publishing (Cambridge)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Modern Magnetic Resonance2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kato, H. Yagi, T. Yamaguchi
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Molecular Science of Fluctuations Toward Biological Functions2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi-Utsumi, T. Yamaguchi, R. Kitahara, K. Kato
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      Springer (Japan)
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック~創薬・医療から食品開発まで~2015

    • 著者名/発表者名
      山口拓実, 加藤晃一
    • 総ページ数
      628
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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