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2019 年度 実績報告書

グライコミクスを革新する新たな分析基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H03808
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

亀山 昭彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (80415661)

研究分担者 佐藤 隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90371046)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードグリコシルスレオニン / 糖鎖遊離反応 / 糖鎖ライブラリー / 7-メトキシクマリン / 糖転移酵素
研究実績の概要

腫瘍や幹細胞などの新規マーカー探索および感染や免疫反応の分子病理学的解明において、迅速簡便な糖鎖解析技術であるグライコミクスは必須の技術となりつつある。しかしながら現在のグライコミクスは主にN-結合型糖鎖を対象としており、もう一つの糖鎖種であるO-結合型糖鎖の分析については40年以上進歩しておらず新たな技術革新が切望されている。最近、研究代表者はO-結合型糖鎖の新規遊離法を発見し、従来より格段に微量な分離検出を可能とした。これをグライコミクスへ応用するためには分離したO-結合型糖鎖の簡便な同定法の開発が必須である。そこで本研究では、O-結合型糖鎖の大規模ライブラリーを作成し、HPLC, CEおよびタンデム質量分析における各糖鎖の分析固有値を蓄積して糖鎖同定のための新たなグライコミクスの技術基盤を構築することを目的としている。
令和元年度は、昨年度に開発したグリコシル化スレオニンのアミノ基に蛍光標識を導入してから、糖転移酵素固定化ビーズによる糖鎖伸長反応により、多様な糖鎖構造を有するグリコシル化スレオニンを調製することを試みた。酵素反応生成物の単離精製は、HPTLCを水平型TlC展開漕にて展開し、蛍光を発するバンドを目視で確認してシリカゲルを削り取り、アセトニトリル水溶液にて抽出する方法を確立した。この方法により、コア4(GlcNAcβ1-3(GlcNAcβ1-6)GalNAc)スレオニン、コア2(Galβ1-3(GlcNAcβ1-6)GalNAc)スレオニンを蛍光標識し、順次、糖鎖伸長する検討を進めた。その結果、スレオニンのアミノ基に電子吸引性の高い蛍光標識基を用いると糖鎖が脱離する傾向が高まることが判明した。この問題を踏まえ、そのような効果を持たない蛍光標識として7-メトキシクマリンカルボン酸アミドを用いる方法を確立した。

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。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A practical method of liberating O-linked glycans from glycoproteins using hydroxylamine and an organic superbase2019

    • 著者名/発表者名
      Kameyama Akihiko、Thet Tin Wai Wai、Toyoda Masaaki、Sakaguchi Midori
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 513 ページ: 186~192

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.03.144

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ムチンを調べる新しいプラットフォームの開発2019

    • 著者名/発表者名
      亀山昭彦
    • 学会等名
      第17回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Breakthrough of O-glycan liberation and its application to analysis of mucins separated by supported molecular matrix electrophoresis2019

    • 著者名/発表者名
      亀山昭彦
    • 学会等名
      25th International Symposium on Glycoconjugates
    • 国際学会
  • [学会発表] O-型糖鎖遊離法のブレークスルーと分子マトリックス電気泳動によるムチン分析への応用2019

    • 著者名/発表者名
      亀山昭彦、ウェイウェイテッティン、豊田雅哲、阪口碧
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会年会
  • [学会発表] 粘性糖タンパク質ムチンの解析:分子マトリックス電気泳動と糖鎖解析法のブレークスルー2019

    • 著者名/発表者名
      亀山昭彦
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会・第70回日本電気泳動学会総会合同大会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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