大型生理活性糖タンパク質の精密半化学合成

• 研究課題/領域番号: 26248040
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 梶原 康宏 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50275020)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 36,270千円 (直接経費: 27,900千円、間接経費: 8,370千円); 2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2015年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2014年度: 22,230千円 (直接経費: 17,100千円、間接経費: 5,130千円)
• キーワード: 糖鎖関連化学 / 糖鎖 / 糖タンパク質 / シアル酸転移酵素 / 糖 / タンパク質 / 抗体 / レクチン / 半化学合成 / 化学合成

研究成果の概要

標的糖タンパク質を半合成することとし、全長のポリペプチド鎖のうち糖鎖がない長鎖ペプチド領域は、大腸菌発現により調製し、その他糖鎖が結合したペプチド領域は、Boc-ペプチド固相合成法により、ペプチドチオエステルならびにペプチドヒドラジド体として調製した。糖鎖は、鶏卵からアスパラギン結合型2分枝アシアロ型糖鎖ならびハイマンノース型糖鎖を調製し利用した。その結果、IgG1-Fc部位に相当するドメインならびにアミノ酸318残基からなるシアル酸転移酵素 (STase)の半化学合成に成功した。フォールディングしたSTase は十分な酵素活性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Chemical synthesis of erythropoietin glycoforms for insights into the relationship between glycosylation pattern and bioactivity (2016)
  • 著者名/発表者名: Masumi Murakami, Tatsuto Kiuchi, Mika Nishihara, Katsunari Tezuka, Ryo Okamoto, Masayuki Izumi, Yasuhiro Kajihara
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 2
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Semi-synthesis of intact complex-type triantennary oligosaccharides from a biantennary oligosaccha-ride isolated from a natural source by selective chemical and enzymatic glycosylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuta Maki,Ryo Okamoto, Masayuki Izumi, Takefumi Murase, Yasuhiro Kajihara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 138 号: 10 ページ: 3461-3468
  • DOI: 10.1021/jacs.5b13098
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Glc1Man9-glycoprotein probes by a unique misfolding-enzymatic glucosylation-intentional misfolding approach (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Izumi, Yukiho Oka, Ryo Okamoto, Akira Seko, Yoichi Takeda, Yukishige Ito, Yasuhiro Kajihara
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 128 号: 12 ページ: 4036-4039
  • DOI: 10.1002/ange.201511491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Synthesis of a Synthetic Analogue of the Sialic Acid-Binding Lectin Siglec-7 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Izumi, A. Otsuki, M. Nishihara, R. Okamoto, Y. Kajihara.
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 15 号: 17 ページ: 2503-2507
  • DOI: 10.1002/cbic.201402494
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Semisynthesis of a Post-Translationally Modified Protein by Using Chemical Cleavage and Activation of an Expressed Fusion Polypeptide (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Okamoto, M. Kimura, T. Ishimizu, M. Izumi, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Chemistry A European Journal 巻: 20 号: 33 ページ: 10425-10430
  • DOI: 10.1002/chem.201403035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Decoration of proteins with sugar chains: recent advances in glycoprotein synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Okamoto, M. Izumi, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Current Opinion in Chemical Biology 巻: 22 ページ: 92-99
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2014.09.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient synthesis of polypeptide-α-thioester by the method combining polypeptide expression and chemical activation for the semi-synthesis of interferon-γ having oligosaccharides (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kajihara, Y. Kanemitsu, M. Nishihara, R. Okamoto, M Izumi
  • 雑誌名: J. Peptide Science 巻: 20 号: 12 ページ: 958-963
  • DOI: 10.1002/psc.2709
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ハイマンノース型糖鎖を有するシアル酸転移酵素の半化学合成研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島田 有彩、岡本 亮、和泉 雅之、梶原 康宏
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 横浜 慶応大学日吉校
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Semi-synthesis of α2,6-sialyltransferase bearing high-mannose type oligosaccharide (2016)
  • 著者名/発表者名: Arisa Shimada、Ryo Okamoto、Masayuki Izumi、Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: International Carbohydrate Symposium 2016
  • 発表場所: New Orleans、USA
  • 年月日: 2016-07-17
• [学会発表] Chemical Synthesis of homogeneous glycoprotein and insight into the relationship between glycosylation pattern and biological activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: Pacifichem 2015, session: Strategies for Coupling and Decoupling Diverse Molecular Units in the Glycosciences
  • 発表場所: ホノルル ハワイ アメリカ
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemical synthesis of correctly folded and misfolded glycoproteins for understanding of glycoprotein quality control system (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: Pacifichem 2015, session: Carbohydrate Recognition in Health and Disease
  • 発表場所: ホノルル ハワイ アメリカ
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemical Synthesis of homogeneous glycoprotein and insight into the relationship between glycosylation pattern and biological activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: Pacifichem, session: Advances in Peptide and Protein Chemistry
  • 発表場所: ホノルル ハワイ アメリカ
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemical Synthesis of homogeneous glycoprotein and insight into the relationship between glycosylation pattern and biological activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: 5 th Modern solid Peptide Symposium
  • 発表場所: Ramada Couran Cove Island Resort, Australia
  • 年月日: 2015-10-22
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical synthesis of homogeneous erythropoietins (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: Bachem Spring symposium
  • 発表場所: バーゼル スイス
  • 年月日: 2015-04-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A new approach for the semisynthesis of N-glycosylated proteins using chemical thioesterification reaction via peptide-α-guanidide (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Okamoto, Motoharu, Kimura, Masayuki Izumi, Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: Asian Community of glycoscience and glycotechnology
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 2014-12-09 – 2014-12-12
• [学会発表] A synthetic study of a homogeneous hematopoietic glycoprotein bearing three di-branched sialyloligosaccharides (2014)
  • 著者名/発表者名: Masumi Murakami, Ryo Okamoto, Masayuki Izumi, Yasuhiro Kajihara
  • 学会等名: US & Japan joint Glycobiology meeting
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-18
• [学会発表] 修飾可能なシステイン残基を有するSiglec-7の化学合成とその糖鎖結合活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和泉雅之、大槻晃久、西原三佳、岡本 亮、梶原康宏
  • 学会等名: 33回日本糖質学会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [学会発表] Chemical Synthesis of Homogeneous Glycoproteins: Elucidation of Oligosaccharide Functions on Protein Surface (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶原康宏
  • 学会等名: 13th Chinese International peptide symposium, China Datong
  • 発表場所: Datong, China
  • 年月日: 2014-06-30 – 2014-07-04
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical synthesis of homogeneous glycoproteins: Elucidation of oligosaccharide functions on protein surface (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶原康宏
  • 学会等名: Asia-Canada Glycoscience Satellite Meeting
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-01
  • 招待講演
• [図書] Glycochemical synthesis, chapter 11 (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara, Masumi Murakami, Carlo Unverzagt
  • 総ページ数: 550
  • 出版者: Wiley
• [図書] 「糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック」第４編第２章第４節「糖タンパク質合成」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 和泉雅之、伊藤幸成、梶原康宏
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 株式会社エヌティーエス
• [図書] 糖タンパク質の品質管理の仕組み (2015)
  • 著者名/発表者名: 和泉雅之、伊藤幸成、梶原康宏
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 東京化学同人 現代化学