| 研究課題/領域番号 |
22K19112
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分37:生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
樺山 一哉 大阪大学, 放射線科学基盤機構, 教授 (00399974)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 合成糖鎖 / ガレクチン / ガラクトース / イメージング / galectin-3 / 抗体 / 糖鎖 / HaloTag / ライブセルイメージング / 細胞外小胞 / 膜タンパク質 / 内在化 / レクチン / 相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
膜タンパク質の側方拡散あるいは細胞膜移行が、糖鎖により制御されることが報告されているが、細胞表面の糖鎖構造は１つの細胞でも数10パターン以上存在し、その組成比率も個体レベルでは臓器別、年齢別で多様性がある。それ故、糖鎖によるタンパク質動態の制御機構を個々の糖鎖分子構造に基づいて解析した研究はほとんどない。本研究では生細胞膜上のタンパク質に望む糖鎖構造を標識する「合成糖鎖提示細胞」を用いて、糖タンパク質糖鎖とガレクチンの相互作用を分子構造レベルで解き明かす。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、合成糖鎖とガレクチンとの相互作用によるタンパク質の動態制御を生きた細胞で実現することを目的とした。内在化制御に関しては膜タンパク質だけでなく抗体を用いても実施した。抗HER2抗体に対して蛍光プローブを導入したガラクトース末端を有する２分岐９糖を結合し、HER2高発現細胞に添加したところ、ガラクトースに高親和性を持つガレクチン３存在下で内在化が抑制され、補体依存性細胞傷害も向上した。同様にガラクトース末端を有する糖鎖を導入した蛍光標識膜タンパク質が、ガレクチン３により側方拡散が制御されることを、顕微鏡による分子動態形跡により実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は合成糖鎖を生細胞上で機能させ、生命現象に関与するタンパク質との相互作用を実証する萌芽的検証実験であり、研究成果を論文として発出できたことは、これまで糖鎖構造の複雑性から詳細な分子構造まで議論できなかった本分野において、学術的に意義深い。また、膜タンパク質の側方拡散制御についても、これまでの遺伝子制御や代謝制御による糖鎖組成変化の複雑さから脱却し、合成糖鎖を用いて明確に糖鎖構造の違いによる相互作用を確認できたことは、当該分野において化学と生物を融合した新たな研究領域の創出に繋がるものと考える。
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