• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

糖脂質MPIase合成類縁体による膜挿入酵素様活性の機構解明

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 18H04433
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関公益財団法人サントリー生命科学財団

研究代表者

島本 啓子  公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・構造生命科学研究部, 主幹研究員 (70235638)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード糖鎖 / 糖脂質 / 脂質 / 生体膜 / 膜挿入 / 膜タンパク質 / 膜脂質 / 合成 / 膜物性 / シャペロン
研究実績の概要

膜タンパク質が正常な機能を発揮するためには、細胞内のリボソームにおいて生合成されたタンパク質が、正しい三次元構造と配向性をもって細胞膜へ挿入されることが必須であり、その分子機構解明は生命科学における重要な課題の一つである。最近、我々は大腸菌内膜における膜タンパク質挿入に必須の新たな因子として、MPIase(Membrane Protein Integrase)を発見した。MPIaseは3種類のアミノ糖からなるユニットが10回程度連結し、ピロリン酸を介してジアシルグリセロールに結合する特異な糖脂質である。我々はMPIaseの部分構造である3糖ピロリン脂質(mini-MPIase-3)およびその類縁体を化学合成し、純粋な化学合成標品を用いた構造活性相関から、mini-MPIase-3に最小活性構造が含まれる事、リン酸化された糖鎖部にシャペロン様活性がある事、脂質部による膜へのアンカリングが活性に必須である事などを明らかにした。また、官能基の構造活性相関研究から、グルコサミンのOAc基、マンノサミンの6位カルボキシル基、ピロリン酸の重要性を明らかにした。OAc基の重要性の要因を探るために、新たな類縁体の合成を開始した。
さらに、糖鎖伸長や機能性官能基の導入のため、効率的に糖鎖縮合する新戦略を開発し、6糖ピロリン脂質(mini-MPIase-6)や蛍光標識mini-MPIase-3(FL-mini-MPIase-3)の合成を達成した。糖鎖伸長による挿入活性の増強を確認した一方で、蛍光標識化したMPIase類縁体は挿入活性を失っている事が明らかとなった。現在、蛍光基やリンカー部の構造を検討している。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Enzyme-like Glycolipids MPIase Involved in Membrane Protein Integration of <i>E. coli</i>2019

    • 著者名/発表者名
      Kohki Fujikawa, Ken-ichi Nishiyama and Keiko Shimamoto
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      巻: 31 号: 184 ページ: E151-E158

    • DOI

      10.4052/tigg.1705.1E

    • NAID

      130007751014

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • 年月日
      2019-11-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Glycolipid Involved in Membrane Protein Integration: Structure and Mode of Action2019

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa, K.; Nomura, K.; Nishiyama, K. I.; Shimamoto, K.
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 77 号: 11 ページ: 1096-1105

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.77.1096

    • NAID

      130007742536

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2019-11-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alteration of membrane physicochemical properties by two factors for membrane protein integration2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura K, Yamaguchi T, Mori S, Fujikawa K, Nishiyama K, Shimanouchi T, Tanimoto Y, Morigaki K, Shimamoto K.
    • 雑誌名

      Biophys. J.

      巻: 117 号: 1 ページ: 99-110

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2019.05.014

    • NAID

      120006844183

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CdsA is involved in biosynthesis of glycolipid MPIase essential for membrane protein integration in vivo2019

    • 著者名/発表者名
      Sawasato Katsuhiro、Sato Ryo、Nishikawa Hanako、Iimura Naoki、Kamemoto Yuki、Fujikawa Kohki、Yamaguchi Toshiyuki、Kuruma Yutetsu、Tamura Yasushi、Endo Toshiya、Ueda Takuya、Shimamoto Keiko、Nishiyama Ken-ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1372-1372

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37809-8

    • NAID

      120007176808

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Syntheses and Activities of the Functional Structures of a Glycolipid Essential for Membrane Protein Integration2018

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa Kohki、Suzuki Sonomi、Nagase Ryohei、Ikeda Shiori、Mori Shoko、Nomura Kaoru、Nishiyama Ken-ichi、Shimamoto Keiko
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 13 号: 9 ページ: 2719-2727

    • DOI

      10.1021/acschembio.8b00654

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酵素みたいな(?)糖脂質 MPIaseの構造と機能2019

    • 著者名/発表者名
      島本啓子
    • 学会等名
      酵素工学研究会第81回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌膜タンパク質膜挿入に必須な糖脂質MPIase類縁体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      藤川,鈴木,池田,森,野村,西山,島本
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛋白質膜挿入因子MPIase の作用機構解明に向けた膜物性変化と相互作用解析2019

    • 著者名/発表者名
      森,野村,山口,藤川,島本
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌の膜タンパク質膜挿入機構解明を目指した蛍光標識MPIase類縁体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      藤川, 梅川, 鈴木, 西山, 島本
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of MPIase, a glycolipid essential for the membrane protein integration.2018

    • 著者名/発表者名
      Nomura, Mori, Fujikawa, Maeda, Yamaguchi, Nishiyama, Shimamoto
    • 学会等名
      29th International Carbohydrate Symposium (ICS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses and activities of the functional structures of a glycolipid essential for membrane protein integration.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa, Suzuki, Nagase, Ikeda, Mori, Nomura, Nishiyama, Shimamoto
    • 学会等名
      29th International Carbohydrate Symposium (ICS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸菌膜タンパク質膜挿入に関与する糖脂質MPIase部分構造の合成と活性.2018

    • 著者名/発表者名
      藤川, 鈴木, 池田, 森, 野村, 西山, 島本
    • 学会等名
      第37回日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質膜挿入に関与する糖脂質MPIase部分構造の合成と活性.2018

    • 著者名/発表者名
      藤川, 鈴木, 池田, 森, 野村, 西山, 島本
    • 学会等名
      第5回FCCAシンポジウム・グライコサイエンス若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌の膜タンパク質膜挿入に必須な糖脂質MPIase類縁体の合成と活性2018

    • 著者名/発表者名
      藤川, 鈴木, 池田, 森, 野村, 西山, 島本
    • 学会等名
      第60回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Syntheses and activities of the functional structures of MPIase, a glycolipid essential for membrane protein integration in E. coli.2018

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa, Suzuki, Nagase, Ikeda, Mori, Nomura, Nishiyama, Shimamoto
    • 学会等名
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14).
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膜タンパク質膜挿入に関わる糖脂質 -構造と機能-.2018

    • 著者名/発表者名
      島本
    • 学会等名
      第16回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛋白質膜挿入因子MPIaseと抑制因子DAGによる膜物性変化2018

    • 著者名/発表者名
      森, 野村, 山口, 島内, 谷本, 森垣, 藤川, 西山, 島本
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi