結核菌類骨格成分複合糖質の合成研究

• 研究課題/領域番号: 26350966
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 石渡 明弘 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤細胞制御化学研究室, 専任研究員 (70342748)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: グリコシル化 / 立体選択的合成 / 複合糖質 / オリゴ糖 / 結核菌細胞壁 / 収斂的合成 / 多糖

研究成果の概要

結核菌類の細胞壁成分である複合糖質の化学的研究の一環として、最外部の多糖であるアラビナンの部分構造を有するプローブとして、オリゴアラビノフラノシド誘導体を合成し、新規分解酵素による分解物のラベルフリーの ESI-MS質量分析による解析をおこなった。複合糖質合成の鍵としてより一般的な 1,2-cis-グリコシド結合構築をおこなうため、分子内アグリコン転移の手法を種々検討し、HRGPの親水性モチーフ等のオリゴ糖部の合成に応用し、構造解析をおこなった。また、細菌由来のN-結合型糖タンパク質の糖鎖修飾過程において、化学-酵素的手法にて検証をおこない、オリゴ糖転移酵素の基質特異性に関する知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] 緑膿菌転写調節因子AmpR作用領域のムロペプチドとのX線構造 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石渡明弘、伊藤幸成
  • 雑誌名: Chemical Biology 巻: 10 ページ: 16-16
• [雑誌論文] Study on N-glycosylation of synthetic substrates by PglB oligosaccharyltransferase from Gram-negative bacterium Campylobacter jejuni (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.;* Taguchi, Y.; Lee, Y. J.; Watanabe, T.; Koda, D.;* Ito, Y.*
  • 雑誌名: Proceeding for Symposium on the chemistry of natural products 巻: 57 ページ: 603-608
  • NAID: 130007491912
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] N-Glycosylation with Synthetic Undecaprenyl Pyrophosphate-Linked Oligosaccharide to Oligopeptides by PglB Oligosaccharyltransferase from Campylobacter jejuni (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata A, Taguchi Y, Lee YJ, Watanabe T, Kohda D, Ito Y.
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 16 号: 5 ページ: 731-737
  • DOI: 10.1002/cbic.201402658
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Highly Glycosylated Hydrophilic Motif of Extensins (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.; Kaeothip, S.; Takeda, Y.; Ito, Y.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 53 号: 37 ページ: 9812-9816
  • DOI: 10.1002/anie.201404904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthetic study and structural analysis of one of hydrophilic motifs of hydroxyproline-rich glycoprotein extensin (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.; Kaeothip, S.; Takeda, Y.; Ito, Y.
  • 雑誌名: Proceeding for Symposium on the chemistry of natural products 巻: 56 ページ: 37-42
  • NAID: 130007399463
• [学会発表] 1,2-cis O-グリコシドの立体選択的構築へのアプローチ (2018)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘
  • 学会等名: 第一回糖化学フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] N-(L-アラビノフラノシル) ハロアセトアミド両異性体の立体選択的合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: ○ 成田覚, 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 結核菌アラビナン分解酵素の機能解析に向けた オリゴアラビノフラノシド誘導体の合成研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 渦鞭毛藻由来 -1,5 結合した-L-アラビノフラノシド三糖構造の構築と構造解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Synthetic studies on L-arabinofuranosylated probes for bifidobacterial -L-arabinofuranosidase (2018)
  • 著者名/発表者名: ○ Ishiwata, A.; Narita, S.; Kimura, K.; Fushinobu S.; Fujita K.; Ito, Y.
  • 学会等名: International Symposium on ER stress, glycosylation, homeostasis and diseases
  • 国際学会
• [学会発表] Stereoselective synthesis of bacterial and plant glycoconjugates as substrate for glycan-related enzymes (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.
  • 学会等名: 3rd RIKEN-Academia Sinica Joint conference: Focus on Chemistry and Chemical Biology on Chemical Biology
  • 発表場所: Wako, Japan
  • 年月日: 2017-03-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 1,5-結合したβ-L-アラビノフラノシドを有するオリゴアラビノフラノシドの合成と構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丸山瞬, 伊藤佑, 藤田清貴, 石渡明弘, 伊藤幸成, 荒川孝俊, 伏信進矢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大、京都
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] B. longum JCM1217由来GH127 β-l-アラビノフラノシダーゼ(HypBA1)の機能構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丸山瞬, 伊藤佑, 藤田清貴, 石渡明弘, 伊藤幸成, 荒川孝俊, 伏信進矢
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大、京都
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] β-L-アラビノフラノシドを有する植物由来オリゴアラビノフラノシドの合成と構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学、横浜
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Studies on β-L-arabinofuranosylated oligosaccharides and glycoconjugates from plant (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ishiwata, A.; Fushinobu S.; Fujita K.; Ito, Y.
  • 学会等名: EUROCARBO 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 渦鞭毛藻由来β-アラビノフラノシド構造の立体選択的構築と構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第36回日本糖質学会年会
• [学会発表] L-アラビノフラノシルアジド誘導体を経由するL-アラビノフラノース誘導体プローブの立体選択的合成検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○成田覚, 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第36回日本糖質学会年会
• [学会発表] Bifidobacterium longum 由来の -L-アラビノフラノシダーゼの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○藤田清貴, 石渡明弘, 伊藤幸成, 若尾雅広, 隅田泰生, 北原兼文
  • 学会等名: 第36回日本糖質学会年会
• [学会発表] Aureobacterium sp. M2 由来 Endo-D-arabinase の基質特異性の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○澤井未視, 下川倫子, 石渡明弘, 伊藤幸成, 若尾雅広, 隅田泰生, 北原兼文, 藤田清貴
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成29年度大会
• [学会発表] L-アラビノフラノシルアミン誘導体の立体選択的合成検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○成田覚, 木村謙太, 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成29年度大会
• [学会発表] 渦鞭毛藻由来海産毒の糖修飾構造オリゴβ-L-アラビノフラノシドの立体選択的構築と構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成29年度大会
• [学会発表] Studies on plant -L-arabinofuranosylated oligosaccharides and glycoconjugates (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ishiwata, A.; Fujita K.; Fushinobu S.; Ito, Y.
  • 学会等名: International Symposium “Systems Glycobiology and Beyond”
  • 国際学会
• [学会発表] Stereoselective and Divergent Synthesis of Anomeric Isomers of Triglucosides Using a Single Donor. (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ding F. Q.; Ishiwata A.; Ito Y.
  • 学会等名: International Symposium “Systems Glycobiology and Beyond”
  • 国際学会
• [学会発表] L-アラビノフラノシルアジドの合成とL-アラビノフラノシルアミン誘導体の立体選択的合成検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ 成田覚, 木村謙太, 石渡明弘, 藤田清貴, 伊藤幸成
  • 学会等名: 東北糖鎖研究会・東京糖鎖研究会合同シンンポジウム, 第11回東北糖鎖研究会・GlycoTOKYO2017
• [学会発表] 細菌や植物由来の複合糖質糖鎖の合成と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘
  • 学会等名: 東北糖鎖研究会・東京糖鎖研究会合同シンンポジウム, 第11回東北糖鎖研究会・GlycoTOKYO2017
  • 招待講演
• [学会発表] 2-O-(ortho-tosylamidobenzyl) Glucosyl Donor for Stereoselective Preparation of All Possible Anomeric Isomers of D-Glc-(1→2)-D-Glc-(1→6)-D-Glc (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ding F.Q.; Ishiwata A.; Ito Y.
  • 学会等名: 東北糖鎖研究会・東京糖鎖研究会合同シンンポジウム, 第11回東北糖鎖研究会・GlycoTOKYO2017
• [学会発表] Lipoarabinomannan に作用する新規 Ｄ－アラビナン分解酵素 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○藤田清貴, 石渡明弘, 伊藤幸成, 若尾雅広, 隅田泰生, 北原兼文
  • 学会等名: 第２回抗酸菌研究会
• [学会発表] Synthesis and structural analysis of glycoconjugates as the substrate for glycan-related enzymes (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ishiwata, A.
  • 学会等名: Japan-China joint symposium on natural products to promote the use of high magnetic field and high sensitivity NMR 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Xanthomonas 属細菌由来 -L-アラビノフラノシダーゼの結晶構造 (2017)
  • 著者名/発表者名: ○澤野 孝太, 丸山 瞬, 石渡 明弘, 伊藤 幸成, 藤田 清貴, 伏信 進矢
  • 学会等名: 2017年日本生化学会・日本分子生物学会合同大会
• [学会発表] Synthesis and structural analysis of plant -L-arabinofuranosylated oligoarabinofuranosides (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ishiwata A.; Ito Y.
  • 学会等名: 9th Asian Community of Glycoscience and Glycotechology Conference
• [学会発表] Stereodivergent O-Glycosylation by a “Single Donor”: Preparation of Anomeric Isomers of Triglucosides. (2017)
  • 著者名/発表者名: ○ Ding F. Q.; Ishiwata A.; Ito Y.
  • 学会等名: 9th Asian Community of Glycoscience and Glycotechology Conference
• [学会発表] 植物由来 β-L-アラビノフラノシド構造を有するオリゴ糖及び誘導体の合成検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石渡明弘, 成田覚, 木村謙太, 伊藤幸成
  • 学会等名: GlycoTOKYO2016シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大、東京
  • 年月日: 2016-11-19
• [学会発表] Stereoselective synthesis of 1,2-cis-b-arabinofuranosylated oligosaccharides and glycoconjugates from plant (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.; Ito, Y.
  • 学会等名: 8th Asian Community of Glycobiology and Glycoscience 2016
  • 発表場所: Wuxi, Jiangsu, China
  • 年月日: 2016-10-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] β-1,3-結合に作用する β-L-アラビノフラノシダーゼの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田清貴, 角町華子, 石渡明弘, 伊藤幸成, 北原兼文
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成２８年度大会（６５回）
  • 発表場所: 福山大学宮地茂記念館, 福山
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 植物由来 β-L-アラビノフラノシド含有糖鎖の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成２８年度大会（６５回）
  • 発表場所: 福山大学宮地茂記念館, 福山
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 植物由来 β-L-アラビノフラノシド構造の立体選択的構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第35回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 高知市文化プラザ かるぽーと、高知
  • 年月日: 2016-09-03
• [学会発表] Stereoselective synthesis of oligo-L-arabinofuranosides, its derivatives and L-arabinofuranosylated probes for beta-L-arabinofuranosidases (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.; Kaeothip, S.; Ito, Y.
  • 学会等名: 28th International Carbohydrate Symposium,
  • 発表場所: New Orleans Louisiana, USA
  • 年月日: 2016-07-20
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of novel -L-arabinofuranosidases acting on HRGPs (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujita, K.; Tsunomachi, H.; Ishiwata, A.; Ito, Y. Kitahara, K.,
  • 学会等名: 10th Georgia Glycoscience Symposium / Plant Polysaccharide Workshop 2016
  • 発表場所: Athens, Georgia, USA
  • 年月日: 2016-07-14
  • 国際学会
• [学会発表] 遠隔位からの分子内アグリコン転移反応によるシスグリコシル化の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌、北海道
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 遠隔位からの分子内アグリコン転移反応の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 伊藤幸成,
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学、京田辺、京都
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Study on stereoselective cis-glycosylations through NAP ether-mediated intramolecular aglycon delivery (2015)
  • 著者名/発表者名: ○ Ishiwata, A.; Ito, Y.
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Aureobacterium sp. M2由来のエンド-D-アラビナーゼの精製と諸性質の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○ 澤井未視、下川倫子、石渡明弘、伊藤幸成、若尾雅広、隅田泰生、北原兼文、藤田清貴
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル、鹿児島、鹿児島
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] グラム陰性菌 Campylobacter jejuni 由来 PglB オリゴ糖転移酵素による合成基質を用いた N-グリコシル化に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 田口裕也, Yong Joo Lee, 渡邉泰輔, 神田大輔, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第57回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 神奈川県民ホール、横浜、神奈川
  • 年月日: 2015-10-15
• [学会発表] βｰアラビノオリゴ糖鎖に作用するβ-L-アラビノフラノシダーゼの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○ 藤田清貴, 亀山恭平, 下川倫子, 伏信進矢, 石渡明弘, Sophon Kaeothip, 伊藤幸成, 北原兼文
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京大学、文京、東京
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] NAPエーテルを介した分子内アグリコン転移反応を利用した選択的cis-グリコシル化の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○ 石渡明弘, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第34回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 東京大学、文京、東京
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] 植物細胞壁成分エクステンシンの親水性モチーフの合成と構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: ○石渡明弘, Sophon Kaeothip, 武田陽一, 伊藤幸成,
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（埼玉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Synthetic study and structural analysis of highly glycosylated hydrophilic motif of plant extensins (2014)
  • 著者名/発表者名: ○Ishiwata, A.; Kaeothip, S.; Takeda, Y.; Ito, Y.
  • 学会等名: Joint Meeting of the Society for Glycobiology (SFG) and the Japanese Society of Carbohydrate Research (JSCR)
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village (Honolulu, USA)
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] ヒドロキシプロリンリッチ糖タンパク質 extensin の親水性モチーフの合成と構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: ○石渡明弘, Sophon Kaeothip, 武田陽一, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第56回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 高知県立県民文化ホール（高知県高知市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-17
• [学会発表] 植物細胞外マトリックス成分 extensin の親水性モチーフの合成と構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: ○石渡明弘, Sophon Kaeothip, 武田陽一, 伊藤幸成
  • 学会等名: 第33回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学 (愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-08-10 – 2014-08-12
• [図書] "Intramolecular Aglycon Derivery" In Selective Glycosylations - Synthetic Methods and Catalysts (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.; Ito, Y. (Bennett, C. S. Ed.)
  • 出版者: Wiley, Weinheim
• [図書] "Synthesis of Bacterial Cell Envelope Components" In Glycochemical Synthesis: Strategies and Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, A.; Ito, Y. (Hung, S.-C.; Zulueta, M. M. L. Eds.)
  • 出版者: Wiley, Weinheim