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O-結合型糖鎖を用いたde novoタンパク質設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20710159
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物分子科学
研究機関北海道大学

研究代表者

藤谷 直樹  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 特任助教 (10374191)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009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)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード生命化学 / 翻訳後修飾 / 立体構造デザイン / 核磁気共鳴
研究概要

ヒト由来ムチンやヒト由来IgA1ヒンジ領域の糖ペプチドPSTPPTPSPSTPPTPSPSをマイクロ波照射雰囲気化で合成し、立体構造解析を行った。
下線で示した残基にN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)および、core1構造(Gal-GalNAc)を有する糖ペプチドを合成した。
その結果、糖を有しないペプチドでは9つのプロリンがcis-transの異性体を形成し、ペプチド全体として複数のコンフォマーを形成していたが、糖鎖修飾(特に2糖core1構造)を付加することによって、cis-transの異性化反応が大きく抑制され、トランス体がメインに存在していることが明らかとなった。糖鎖修飾されたセリンまたはスレオニンは、そのC末端側に存在するプロリンの異性化反応を大きく抑制することが明らかとなった。
一般的なペプチド固相合成はC末端側から合成するが、その際、最初の残基がプロリンであるとき、次のアミノ酸をカップリング後の脱保護反応において環状ジペプチド構造(ジケトピペラジン構造)を形成してしまい、アミノ酸伸長が止まって収率が大きく低下することが知られている。これは、プロリンがシス体を形成するためであるが、本研究で得られた知見をもとに、2番目のアミノ酸を糖アミノ酸に置換したところ、プロリンはトランス体に固定され、ジケトピペラジン構造の形成を抑制し、アミノ酸伸長が起きた。本研究の結果として、糖鎖がC末端側の隣に存在するプロリンをトランス体として維持する効果があること(cis-trans異性化反応の速度を落とす)、C末端にプロリンが有する場合におけるFmoc固相ペプチド合成法に関してPCT出願を行った。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) 図書 (2件) 産業財産権 (4件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Functional Neoglycopeptides: Synthesis and Characterization of New Class MUC1 Glycoprotein Models Having Core 2-based O-Glycan and Complex-type N-Glycan Chains2009

    • 著者名/発表者名
      Matsushita T., Sadamoto R., Ohyabu N., Nakata H., Fumoto M., Fujitani N., Takegawa Y., Sakamoto T., Kurogochi M., Hinou H., Shimizu H., Ito T., Naruchi K., Togame H., Takemoto H., Kondo H., Nishimura S. -I
    • 雑誌名

      Biochemistry 48

      ページ: 11117-11133

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Neoglycopeptides : Synthesis and Characterization of New Class MUC1 Glycoprotein Models Having Core 2-based O-Glycan and Complex-type N-Glycan Chains2009

    • 著者名/発表者名
      Matsushita T., Fujitani N., 他
    • 雑誌名

      Biochemistry 48

      ページ: 11117-11133

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel β-defensin Structure: a Strategy of Big Defesin for a Resistance by Gram-positive Bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      Kouno T., Fujitani N., Mizuguchi M., Osaki T., Nishimura S. -I., Kawabata S-i, Aizawa T., Demura M., Nitta K., Kawano K.
    • 雑誌名

      Biochemistry 47

      ページ: 10611-10619

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alterations in the glycoform of cisplatin-resistant human carcinoma cells are caused by defects in the endoplasmic reticulum-associated degradation system2008

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa H., Ohira M., Hayashi S., Abe S., Saito S., Nagahori N., Monde K., Shinohara Y., Fujitani N., Kondo H., Akiyama S. -I., Nakagawara A., Nishimura S. -I
    • 雑誌名

      Cancer Lett 270

      ページ: 295-301

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel β-defensin Structure : a Strategy of Big Defesin for a Resistance by Gram-positive Bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      Kouno T, FujitaniN. 他
    • 雑誌名

      Biochemistry 47

      ページ: 10611-10619

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alterations in the glycoform of cisplatin-resistant human carcinoma cells are caused by defects in the endoplasmic reticulum-associated degradation system2008

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa H, FujitaniN. 他
    • 雑誌名

      Camcer Letter 270

      ページ: 295-301

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis, Folding and Structural Insights into Glycosylated EGF12 on Mouse Notch-1 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Hosoguchi, Kazumi Shimizu, Naoki Fujitani, Shin-Ichiro Nishimura
    • 学会等名
      The 1st Hokkaido Univ. -Academia Sinica Joint Symposium
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Structural Insights into Glycosylated EGF12 on Mouse Notch-1 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Hosoguchi, Kazumi Shimizu, Naoki Fujitani, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
    • 学会等名
      7th Japan-Korea Bilateral Symposium on Biological NMR
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Structural Insights into Glycosylated EGF12 on Mouse Notch-1 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Hosoguchi K., Fujitani N., 他
    • 学会等名
      7^<th> Japan-Korea Bilateral Symposium on Biological NMR
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-07-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Notch-1受容体EGF12のフォールディング構造における糖修飾の影響について2009

    • 著者名/発表者名
      細口健作、藤谷直樹, 他
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      千葉県船橋市
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, Folding and Structural Insights into Glycosylated EGF12 on Mouse Notch-1 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Hosoguchi, Kazumi Shimizu, Naoki Fujitani, Shin-Ichiro Nishimura
    • 発表場所
      Glycobiology, San Diego
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis, Folding and Structural Insights into Glycosylated EGF12 on Mouse Notch-1 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Hosoguchi K., Fujitani N., 他
    • 学会等名
      Glycobiology 2009
    • 発表場所
      米国 San Diego
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, Folding and Structural Insights into Glycosylated EGF12 on Mouse Notch-1 Receptor2009

    • 著者名/発表者名
      Hosoguchi K., Fujitani N., 他
    • 学会等名
      The 1st Hokkaido Univ.-Academia Sinica Joint Symposium
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 基礎から学ぶ構造生物学第4章NMR2008

    • 著者名/発表者名
      藤谷直樹、河野隆英
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] 基礎から学ぶ構造生物学2008

    • 著者名/発表者名
      河野敬一、田之倉優編
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 糖ペプチドの製造方法2009

    • 発明者名
      西村紳一郎、藤谷直樹
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 出願年月日
      2009-12-04
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [産業財産権] 糖ペプチドの製造方法2009

    • 発明者名
      西村紳一郎, 藤谷直樹
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 出願年月日
      2009-12-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 糖ペプチドの製造方法2008

    • 発明者名
      西村紳一郎、藤谷直樹
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 産業財産権番号
      2008-312507
    • 出願年月日
      2008-12-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [産業財産権] 糖ペプチドの製造方法2008

    • 発明者名
      西村紳一郎,藤谷直樹
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 産業財産権番号
      2008-312507
    • 出願年月日
      2008-12-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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