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ピルビン酸含有酸性糖鎖の生物界における分布および生合成と生理的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03966
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関九州大学

研究代表者

竹川 薫  九州大学, 農学研究院, 教授 (50197282)

研究分担者 樋口 裕次郎  九州大学, 農学研究院, 助教 (50732765)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード分裂酵母 / ピルビン酸 / 酸性糖鎖 / ピルビン酸転移酵素 / 糖タンパク質 / 細胞表層糖鎖 / Schizosaccharomyces / 糖鎖 / 細胞間認識 / ピルビン酸化 / 小胞輸送
研究成果の概要

本研究は、ピルビン酸含有糖鎖の生物界における分布とその構造の特徴 、さらに本酸性糖鎖の生理的役割について明らかにすることを目的としている。申請者は、分裂酵母糖鎖へのピルビン酸を転移する酵素Pvg1の立体構造および酵素化学的特性を明らかにしてきた。そこで分裂酵母Pvg1と相同性の高い遺伝子をデータベースから検索したところ、分裂酵母4種だけでなく、糸状菌や海洋生物などに広く存在することがわかった。ホモログ遺伝子の活性について、分裂酵母を用いて解析を行ったところ、分裂酵母4種全てに活性は認められたが、他のホモログ遺伝子では基質特異性やピルビン酸の付加様式が異なっていることが強く示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物の細胞表層は糖鎖で覆われており、その糖鎖構造が細胞間の認識や細胞形態の維持に重要である。分裂酵母の細胞表層糖鎖には、酸性糖鎖としてピルビン酸化ガラクトース(PvGal)が存在する。PvGalは原核生物では普遍的に存在するが真核生物ではほとんど解析が行われていない。分裂酵母は最も研究が行わているSchizosaccharomyces pombe以外に3種知られている。分裂酵母4種の糖鎖構造を比較した結果、特徴的な構造の違いはあるがPvGal含有糖鎖の構造は保存されていることがわかった。さらに糸状菌などの遺伝子比較からPvGal含有糖鎖は予想以上に広く真核生物に存在する可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Characterization of N- and O-linked galactosylated oligosaccharides from fission yeast species2020

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga T, Tanaka N, Furumoto T, Nakakita S, Ohashi T, Higuchi Y, Maekawa H, Takegawa K
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 130 号: 2 ページ: 128-136

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.03.008

    • NAID

      40022324656

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yeast Flocculin: Methods for Quantitative Analysis of Flocculation in Yeast Cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Maekawa H, Takegawa K.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 2132 ページ: 437-444

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-0430-4_42

    • ISBN
      9781071604298, 9781071604304
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural basis for specific cleavage of core-fucosylated N-glycans by endo-β-N- acetylglucosaminidase from Cordyceps militaris.2019

    • 著者名/発表者名
      Seki H, Huang Y, Arakawa T, Yamada C, Kinoshita T, Iwamoto S, Higuchi Y, Takegawa K, Fushinobu S
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 45 ページ: 17143-17154

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010842

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Draft genome sequence of Bacillus sp. HMA207, a strain that exhibits β-D-galactosidase activ-ity to release pyruvylated galactose2018

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Y, Matsufuji H, Mori K, Matsunaga E, Tashiro K, Takegawa K
    • 雑誌名

      Microbiol Resour Announc

      巻: 7 号: 10

    • DOI

      10.1128/mra.01169-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and characterization of a novel β-D-galactosidase that releases pyruvylated ga-lactose.2018

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Y, Matsufuji H, Tanuma M, Arakawa T, Mori K, Yamada C, Shofia R, Matsunaga E, Tashiro K, Fushinobu S, Takegawa K
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30508-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of novel endo-β-N-acetylglucosaminidases from Sphingobacterium species, Beauveria bassiana and Cordyceps militaris that specifically hydrolyze fucose-containing oligosaccharides and human IgG.2018

    • 著者名/発表者名
      Huang Y, Higuchi Y, Kinoshita T, Mitani A, Eshima Y, Takegawa K
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 246-246

    • DOI

      10.1038/s41598-017-17467-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Sphingobacterium sp. Strain HMA12, Which Encodes Endo-β-N-Acetylglucosaminidases and Can Specifically Hydrolyze Fucose-Containing Oligosaccharides.2018

    • 著者名/発表者名
      Huang Y, Higuchi Y, Mori K, Yamashita R, Okino N, Tashiro K, Takegawa K
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 6 号: 8

    • DOI

      10.1128/genomea.01525-17

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ピルビン酸含有酸性糖鎖の生物における分布と役割2017

    • 著者名/発表者名
      竹川 薫、樋口裕次郎
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55 ページ: 738-742

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Schizosaccharomyces属における細胞表層糖鎖の構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      福永嵩大、田中直孝、中北慎一、樋口裕次郎、前川裕美、竹川 薫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度福岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Schizosaccharomyces 属におけるピルビン酸含有糖鎖の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      福永嵩大、樋口裕次郎、前川裕美、田中直孝、竹川 薫
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Production of heterologous glycoproteins in fission yeast and transglycosylation of com-plex-type oligosaccharides using microbial endoglycosidases.2019

    • 著者名/発表者名
      Takegawa K, Huang Y, Kinoshita T, Mitani A, Eshima Y, Higuchi Y
    • 学会等名
      Joint International Symposium of Korean Scociety of Life Science and Interdisciplinary Society of Genetic & Genomic Medicine
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Schizosaccharomyces pombeにおけるピルビン酸含有糖鎖生合成経路の解析2019

    • 著者名/発表者名
      福永嵩大、樋口裕次郎、前川裕美、田中直孝、竹川 薫
    • 学会等名
      第52回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Functional characterization of pyruvyltransferase Pvg1 in fission yeast species.2018

    • 著者名/発表者名
      Shofia R, Fukunaga T, Higuchi Y, Maekawa H, Takegawa
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of proteins involved in the biosynthesis of pyruvylated oligosaccharides in fis-sion yeasts.2018

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga T, Higuchi Y, Maekawa H, Takegawa K
    • 学会等名
      JSBBA West 1st Student Forum
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非性的凝集素Gsf2を介した分裂酵母の細胞間認識機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤野友輔,樋口裕次郎,竹川 薫
    • 学会等名
      第25回日本生物工学会九州支部鹿児島大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母における非性的凝集素Gsf2のガラクトース鎖認識部位の探索2017

    • 著者名/発表者名
      藤野友輔、陶山明子、樋口裕次郎、竹川 薫
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分裂酵母ゲノム上に存在するガラクトース転移酵素の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉田武史、樋口裕次郎、竹川 薫
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Identification and characterization of novel fucose-containing oligosaccharides-specific endo-β-N-acetylglucosaminidases from Sphingobacterium species2017

    • 著者名/発表者名
      Huang Y, Higuchi Y, Kinoshita T, Mitani A, Eshima Y, Takegawa K.
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ピルビン酸化糖鎖の微生物における生合成と役割2017

    • 著者名/発表者名
      竹川 薫
    • 学会等名
      第15回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Endo-SBs, novel endo-β-N- acetylglucosaminidases from Sphingobacterium species with fucose-containing oligosaccharides-specific endoglycosidase activity2017

    • 著者名/発表者名
      Huang Y, Higuchi Y, Kinoshita T, Mitani A, Eshima Y, Takegawa K
    • 学会等名
      AFELiSA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新しい基質特異性を持ったエンドグリコシダーゼの探索とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      竹川 薫
    • 学会等名
      第8回グライコバイオロジクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物に特有な細胞表層糖鎖の合成と分解に関わる酵素の利用2017

    • 著者名/発表者名
      竹川 薫
    • 学会等名
      かがわ糖質バイオフォーラム、複合糖質・糖鎖研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖類や糖鎖を介した微生物と高等動物の相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      竹川 薫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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