化学合成糖タンパク質のインビトロフォールディング法の開発

• 研究課題/領域番号: 18580107
• 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・生物有機化学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 北條 裕信 東海大学, 工学部, 教授 (00209214)
• 研究分担者: 中原 義昭 東海大学, 工学部, 教授 (50087574)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,090千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 糖タンパク質 / 糖ペプチドチオエステル / セグメント縮合 / フォールディング / 化学合成 / フォールデノング

研究概要

糖タンパク質は、細胞増殖、がん化など重要な生命現象に深く関与している。その機能解明を進めるためには化学構造が明確な糖タンパク質が必要である。そこで、我々は糖タンパク質の効率の良い化学合成法を用いて均一な糖タンパク質を合成し、その機能の解明を推進しようと考えている.本合成法に残されている問題の一つは、合成糖タンパク質のフォールディングについてである.これまで合成してきた糖タンパク質については、フォールディングの不具合が推定された.本研究では、より大きな糖鎖を持つ糖タンパク質を合成し、フォールディングさせることにより、立体構造形成における糖鎖の影響を解析することとした.
まずペプチド鎖に導入する11糖を持つ糖-Asnユニットの合成を行った。その結果、高純度の目的物を得ることに成功したが、量的に十分ではなく、これをペプチド合成に利用することは断念した.そこで、市販の9糖ユニットを用いて.これまでにフォールディングの不具合が推定された2つの糖タンパク質の合成を行った.その結果、糖鎖を延長しても目立ったコンフォメーションの変化はないことが明らかとなった.さらに9糖付きのケモカイン(CCL27、アミノ酸95残基)の合成も行った.ジスルフィド結合形成と同時にフォールディングを行ったところ、天然と異なるジスルフィド結合を持つCCL27が主生成物として得られた.糖鎖の影響をさらに調べるため、単糖付きおよび、糖なしのCCL27も合成したところ、単糖付きは9糖のものと同様の結果であった.一方糖なしのCCL27は、天然のジスルフィド結合型が主生成物であった.CCL27についても糖鎖の長さによるコンフォメーションの変化はなく、糖鎖の有無によって大きくポリペプチドのフォールディングが影響を受けるという結果を得た.

研究成果

• [雑誌論文] Stereoselective synthesis of benzyl-protected b-galactosides by propionitrile-mediated glycosylation (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Ueki, M. Hirota, Y. Kobayashi, K. Komatsu, Y. Takano, M. Iwaoka, Y. Nakahara, H. Hojo, Y. Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 2611-2618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and Substrate Specificity of UDP-D-xylose:β-D-Glucoside-1,3-D-Xylosyltransferase Involved in the Biosynthesis of the Xyll-3Xyll-3Glcβ1-O-Ser on Epidermal Growth Factor-like Domains (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimizu, K.Sano, T.Uchida, H.Teshima, K.Omichi, H.Hojo, Y.Nakahara, and S.Hase
  • 雑誌名: J.Biochem. 141 ページ: 593-600
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide thioester synthesis via an auxiliary-mediated N-S acyl shift reaction in solution (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura, H.Mori, T.Kawakami, H.Hojo, Y.Nakahara and S.Aimoto
  • 雑誌名: Int.J.Peptide Res.Therapeutics 13 ページ: 191-202
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of glycopeptide dendrimer by a convergent method (2007)
  • 著者名/発表者名: C.Ozawa, H.Hojo, Y.Nakahara, H.Katayama, K.Nabeshima, T.Akahanec and Y.Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 9685-9690
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Alkyl cysteine-assisted thioesterification of peptides (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Hojo, Y.Onuma, Y.Akimoto, Y.Nakahara, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 48 ページ: 25-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent progress in the field of glycopeptide synthesis (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Hojo, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Biopolymers:Peptide Science 88 ページ: 308-324
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Alkyl cysteine- assisted thioesterification of peptides (2007)
  • 著者名/発表者名: H., Hojo, Y., Onuma, Y., Akimoto, Y., Nakahara, Y., Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 48 ページ: 25-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Recent progress in the field of glycopeptide synthesis (2007)
  • 著者名/発表者名: H., Hojo, Y., Nakahara
  • 雑誌名: Biopolymers : Peptide Science 88 ページ: 308-324
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Purification and Substrate Specificity of UDP-D-xylose : 8-D-Glucoside-l, 3-D-Xylosyltransferase Involved in the Biosynthesis of the Xyl1-3Xy11-3GIcll1-O-Ser on Epidermal Growth Factor-like Domains (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Ishimizu, K., Sano, T., Uchida, H., Teshima, K., Omichi, H., Hojo, Y., Nakahara, S., Hase
  • 雑誌名: J. Biochem 141 ページ: 593-600
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Peptide Thioester Synthesis via an Auxiliary-Mediated N-S Acyl Shift Reaction in Solution (2007)
  • 著者名/発表者名: K., Nakamura, H., Mori, T., Kawakami, H., Hojo, Y., Nakahara, S., Aimoto
  • 雑誌名: Mt. J. Pept. Res. Ther 13 ページ: 191-202
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis of glycopeptide dendrimer by a convergent method (2007)
  • 著者名/発表者名: C., Ozawa, H., Hojo, Y., Nakahara, H., Katayama, K., Nabeshima, T., Akahane, Y., Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 9685-9690
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Purification and Substrate Specificity of UDP-D-xylose:β-D-Glucoside-1,3-D-Xylosyltransferase Involved in the Biosynthesis of the Xyll-3Xyll-3Glcβ1-ο-Ser on Epidermal Growth Factor-like Domains (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ishimizu, K. Sano, T. Uchida, H. Teshima, K. Omichi, H. Hojo, Y. Nakahara, and S.Hase
  • 雑誌名: J.Biochem. 141 ページ: 593-600
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide thioester synthesis via anauxiliary-mediated N-S acyl shift rea ction in solution (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, H. Mori, T. Kawakami, H. Hojo, Y. Nakahara and S. Aimoto
  • 雑誌名: Int. J. Peptide Res. Therapeutics 13 ページ: 191-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of glycopeptide dendrimer by a convergent method (2007)
  • 著者名/発表者名: C. Ozawa, H. Hojo, Y. Nakahara, H. Katayama, K. Nabeshima, T. Akahanec and Y. Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 9685-9690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid-phase synthesis of core3 and core6 O-glycan-linked glycopeptides by benzyl-protection method (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakahara, C.Ozawa, E.Tanaka, K.Ohtsuka, Y.Takano, H.Hojo, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 2161-2169
• [雑誌論文] Synthesis of biantennary LacNAc-linked O-glycan(core4) and glycopeptide thioester by benzyl protection strategy : rapid zinc reduction of GlcNTCA to GlcNAc by microwave irradiation (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Ueki, Y.Nakahara, H.Hojo, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 2170-2181
• [雑誌論文] Synthesis of a glycosylated peptide thioester by the Boc strategy and its application to segment condensation (2006)
  • 著者名/発表者名: E.Haginoya, H.Hojo, Y.Nakahara, Y.Nakahara, K.Nabeshima, B.P.Toole, Y.Watanabe
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 70 ページ: 1338-1349
  • NAID: 10018529890
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emmprin(basigin/CD147):matrix metalloproteinase modulator and multifunctional cell recognition molecule that plays a critical role in cancer progression (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nabeshima, H.Iwasaki, K.Koga, H.Hojo, J.Suzumiya, M.Kikuchi
  • 雑誌名: Pathol.Int. 56 ページ: 359-367
  • NAID: 10020332680
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient microwave-assisted tandem N to S acyl transfer and thioester exchange for the preparation of glycosylated peptide thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: F.Nagaike, Y.Onuma, C.Kanazawa, H.Hojo, A.Ueki, Y.Nakahara, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Org.Lett. 8 ページ: 4465-4468
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a glycosylated peptide thioester by the Boc strategy and its application to segment condensation (2006)
  • 著者名/発表者名: E., Haginoya, H., Hojo, Y., Nakahara, Y., Nakahara, K., Nabeshima, B. P., Toole, Y, Watanabe
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 70 ページ: 1338-1349
  • NAID: 10018529890
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Emmprin(basigin/CD147) : matrix metalloproteinase modulator and multifunctional cell recognition molecule that plays a critical role in cancer progression (2006)
  • 著者名/発表者名: K., Nabeshima, H., Iwasaki, K., Koga, H., Hojo, J., Suzumiya, M., Kikuchi
  • 雑誌名: Pathol. Mt 56 ページ: 359-367
  • NAID: 10020332680
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An Efficient Microwave-Assisted Tandem N to S Acyl Transfer and Thioester Exchange for the Preparation of Glycosylated Peptide Thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: F., Nagaike, Y., Onuma, C., Kanazawa, H., Hojo, A., Ueki, Y., Nakahara, Y., Nakahara
  • 雑誌名: Org. Lett 8 ページ: 4465-4468
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Emmprin (basigin/CD147) : matrix metalloproteinase modulator and multifunctional cell recognition molecule that plays a critical role in cancer progression (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nabeshima, H.Iwasaki, K.Koga, H.Hojo, J.Suzumiya, M.Kikuchi
  • 雑誌名: Pathology International 2006 56 ページ: 359-367
  • NAID: 10020332680
• [雑誌論文] An Efficient Microwave-Assisted Tandem N to S Acyl Transfer and Thioester Exchange for the Preparation of Glycosylated Peptide Thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: F.Nagaike, Y.Onuma, C.Kanazawa, H.Hojo, A.Ueki, Y.Nakahara, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Org. Lett. 8 ページ: 4465-4468
• [雑誌論文] Chemoenzymatic synthesis of a MUC1 glycopeptide carrying non-natural sialyl Tf-b O-glycan (2006)
  • 著者名/発表者名: E.Tanaka, Y.Nakahara, Y.Kuroda, Y.Takano, N.Kojima, H.Hojo, Y.Nakahara
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 70 ページ: 2515-2522
• [学会発表] A novel method for the preparation of peptide thioester and its application to glycoprotein synthesis (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Hojo, Y.Onuma, Y.Akimoto, Y.Nakahara
  • 学会等名: 20th American Peptide Symposium
  • 発表場所: Montreal,Canada
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Synthesis of glycopeptide dendrimer by the thioester method (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Hojo, C.Ozawa, Y.Nakahara, H.Katayama, K.Nabeshima, T.Akahane, Y.Nakahara
  • 学会等名: 4th International Peptide Symposium
  • 発表場所: Cairns,Australia
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] A novel method for the Preparation of Peptide Thioester and its Application to Glycoprotein Synthesis (2007)
  • 著者名/発表者名: H., Hojo, Y., Onuma, Y., Akimoto, Y., Nakahara
  • 学会等名: 20'h American Peptide Symposium
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Synthesis of Glycopeptide Dendrimer by the Thioester Method (2007)
  • 著者名/発表者名: H., Hojo, C., Ozawa, Y., Nakahara, H., Katayama, K., Nabeshima, T., Akahane, Y., Nakahara
  • 学会等名: 4'h International Peptide Symposium
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Synthesis of glycopepti dedendrimer by the thioester method (2007)
  • 著者名/発表者名: C. Ozawa, H. Hojo, Y. Nakahara, H. Katayama, K. Nabeshima, T. Akahanec and Y. Nakahara
  • 学会等名: 4th International Peptide Symposium
  • 発表場所: Cairns,Australia
• [学会発表] Chemical synthesis of androgenic gland hormone of the terrestrial isopod,Armadillidium vulgare (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Katayama, H. Hojo, H. Nagasawa and Y. Nakahara
  • 学会等名: 第44回ペプチド討論会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Semisynthesis of glycopeptide hormone precursor using chemical ligation of recombinant peptide thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Hojo, H.Kodaira, T.Takahashi, H.Nagasawa, Y.Nakahara
  • 学会等名: 29th European Peptide Symposium
  • 発表場所: Gdansk,Poland
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Synthesis of glycopeptide dendrimer by the thioester method (2006)
  • 著者名/発表者名: C.Ozawa, H.Hojo, Y.Nakahara, Y.Nakahara
  • 学会等名: 43th Japanese Peptide Symposium-4th Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Micorwave-assisted Post-SPPS thioesterification (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Onuma, F.Nagaike, H.Hojo, A.Ueki, Y.Nakahara, Y.Nakahara
  • 学会等名: 43th Japanese Peptide Symposium-4th Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Preparation of heterodimeric glycopeptide via a ligation of glycopeptide with intein-mediated peptide thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Hojo, H.Kodaira, H.Nagasawa, T.Takahashi, Y.Nakahara
  • 学会等名: 43th Japanese Peptide Symposium-4th Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] N-S Acyl reaction on peptide backbone and its application to preparation of peptide thioesters (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura, T.Kawakami, H.Hojo, Y.Nakahara, S.Aimoto
  • 学会等名: 43th Japanese Peptide Symposium-4th Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama,Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Synthesis of glycopeptide dendrimer by the thioester method (2006)
  • 著者名/発表者名: C., Ozawa, H., Hojo, Y., Nakahara, Y., Nakahara
  • 学会等名: 43'h Japanese Peptide Symposium-4' Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Micorwave-assisted Post-SPPS thioesterification (2006)
  • 著者名/発表者名: Y., Onuma, F., Nagaike, H., Hojo, A., Ueki, Y., Nakahara, Y., Nakahara
  • 学会等名: 43'h Japanese Peptide Symposium-4th Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama. Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Preparation of heterodimeric glycopeptide via a ligation of glycopeptide with intein-mediated peptide thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: H., Hojo, H., Kodaira, H., Nagasawa, T., Takahashi, Y., Nakahara
  • 学会等名: 43'h Japanese Peptide Symposium-4'h Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] N-S Acyl reaction on peptide backbone and its application to preparation of peptide thioesters (2006)
  • 著者名/発表者名: K., Nakamura, T., Kawakami, H., Hojo, Y., Nakahara, S., Aimoto
  • 学会等名: 43'h Japanese Peptide Symposium-4'h Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Semisynthesis of glycopeptide hormone precursor using chemical ligation of recombinant peptide thioester (2006)
  • 著者名/発表者名: H., Hojo, H., Kodaira, T., Takahashi, H., Nagasawa, Y., Nakahara
  • 学会等名: 29'h European Peptide Symposium
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [産業財産権] 特許権 (2006)
  • 発明者名: 北條裕信, 中原義昭
  • 権利者名: 東海大学
  • 出願年月日: 2006-10-06