| 研究課題/領域番号 |
21K05401
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
田中 秀則 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 助教 (20725064)
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| 研究分担者 |
藤田 盛久 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (30532056)
平田 哲也 岐阜大学, 高等研究院, 特任助教 (90780651)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 糖脂質GPI / 糖鎖合成 / 蛍光プローブ / 糖転移酵素 / B3GALT4 / PGAP4 / 蛍光ラベル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、糖鎖合成化学と糖鎖生化学の融合的アプローチにより、糖脂質GPI側鎖構造多様化の鍵を握る糖転移酵素B3GALT4の酵素学的特性を明らかにし、GPI側鎖構造の多様化メカニズムを解明する。B3GALT4は過去に糖脂質GM1生合成酵素として報告されているため、本研究成果はB3GALT4によるGPIとGM1の生合成制御メカニズムの解明に繋がる。
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| 研究成果の概要 |
GPIは真核生物に広く保存された糖脂質である。真核生物間で共通のコア構造を持ち、哺乳動物のGPIは更にGlcNAc、続いてGal、そしてSiaが繋がった側鎖が存在する。また、タンパク質の種類により側鎖構造に多様性があることが知られている。近年、GPI側鎖伸長で働くGal転移酵素がスフィンゴ糖脂質GM1合成酵素B3GALT4であることが明らかになった。そこで本研究では、糖鎖合成化学と糖鎖生化学の融合アプローチによる、GPI側鎖構造の多様化メカニズムの解明を目的とした。B3GALT4の酵素的性質を明らかにするため、酵素基質となるGPI-GalNAcの化学合成を目指し、各ユニットの合成に取り組んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
糖脂質GPIは細胞内で小胞体とゴルジ体に存在する19の酵素群によって生合成されるが、これら生合成酵素の酵素学的性質は未だに何一つとして解析されていない。GPI生合成メカニズム解析が進んでいない原因として挙げられるのが、in vitro酵素活性評価系の構築の難しさである。特に酵素活性評価に必要とされる量の高純度GPI分子を天然から入手できないことが大きな障壁となっていた。本研究では、酵素基質であるGPI分子を高純度かつ大量に供給できる合成基盤を確立することでこの難題を解決し、GPI生合成酵素の酵素学的性質を世界で明らかにする点で学術的意義が高い。
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