糖脂質プローブを用いた細胞膜微小領域の構造と機能の精解

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H03942
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 安藤 弘宗 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (20372518)
• 研究分担者: 鈴木 健一 岐阜大学, 糖鎖生命コア研究所, 教授 (50423059) ; 矢木 宏和 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 講師 (70565423)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 細胞膜ドメイン / スフィンゴ糖脂質 / ガングリオシド / 脂質ラフト

研究実績の概要

1.ガングリオシドとの相互作用に基づいた脂質ラフト親和性タンパク質の同定
昨年度は、新たな光親和性置換基（タグ）を開発し、タンパク質結合の特異性、水中安定性、光安定性に優れていることを確認した。本年度は本光親和性タグをガングリオシドの相互作用タンパク質同定に応用するためにさらなる検討を行った。すでに前年度までにプロテオミクス解析の実績があるGM3に新規光親和性タグを糖鎖末端に導入し、細胞膜中の相互作用タンパク質の同定を試みた。その結果、17種のGM3相互作用タンパク質を同定することができた。
また、従来型の光親和性タグを用いたタンパク質同定を進め、GM1プローブ、ラクトシルセラミドプローブについても検討した。GM1ではGM3との比較により、GM1特異的に相互作用するタンパク質の候補をいくつか見出すことができた。
２．ガングリオシドによるホモリティックな糖脂質ドメイン形成の普遍性および形成因の解明
期間全体で計画した10種の蛍光ガングリオシドプローブを用いて、1分子イメージングによるホモダイマー形成の解析を行った。その結果、糖鎖部が2糖以上で構成されるガングリオシド全てはホモダイマー形成能を有し、かつその形成寿命は糖鎖構造により異なることが明らかとなった。加えて、ラクトシルセラミドの糖鎖部の鏡像異性体をも用いたダイマー形成解析により、ダイマー形成する糖鎖はface-to-backの配向で相互作用することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] リール大学/CNRS(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: リール大学/CNRS
• [国際共同研究] アルバータ大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: アルバータ大学
• [国際共同研究] オクスフォード大学(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: オクスフォード大学
• [国際共同研究] ハノーバー医科大学(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: ハノーバー医科大学
• [雑誌論文] ABCA13 dysfunction associated with psychiatric disorders causes impaired cholesterol trafficking (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakato Mitsuhiro、Shiranaga Naoko、Tomioka Maiko、Watanabe Hitomi、Kurisu Junko、Kengaku Mineko、Komura Naoko、Ando Hiromune、Kimura Yasuhisa、Kioka Noriyuki、Ueda Kazumitsu
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 296 ページ: 100166～100166
  • DOI: 10.1074/jbc.RA120.015997
  • 査読あり
• [雑誌論文] FRET detects lateral interaction between transmembrane domain of EGF receptor and ganglioside GM3 in lipid bilayers (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakano Mikito、Hanashima Shinya、Hara Toshiaki、Kabayama Kazuya、Asahina Yuya、Hojo Hironobu、Komura Naoko、Ando Hiromune、Nyholm Thomas K.M.、Slotte J. Peter、Murata Michio
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes 巻: 1863 ページ: 183623～183623
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2021.183623
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Synthesis of Diverse Seleno‐Glycolipids <i>via</i> the Transacetalization of Selenoacetals (2021)
  • 著者名/発表者名: Fukuo Hayata、Suzuki Tatsuya、Shimabukuro Junpei、Komura Naoko、Tanaka Hide‐Nori、Imamura Akihiro、Ishida Hideharu、Ando Hiromune
  • 雑誌名: European Journal of Organic Chemistry 巻: 2021 ページ: 5455～5467
  • DOI: 10.1002/ejoc.202100847
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced Chemical Methods for Stereoselective Sialylation and Their Applications in Sialoglycan Syntheses (2021)
  • 著者名/発表者名: Vibhute Amol M.、Komura Naoko、Tanaka Hide‐Nori、Imamura Akihiro、Ando Hiromune
  • 雑誌名: The Chemical Record 巻: 21 ページ: 3194～3223
  • DOI: 10.1002/tcr.202100080
  • 査読あり
• [学会発表] 糖脂質のシアリル化反応を利用した ラクト系ガングリオシドプローブの創製 (2022)
  • 著者名/発表者名: 髙橋 舞菜、河村 奈緒子、田中 秀則、今村 彰宏、石田 秀治、 安藤 弘宗
  • 学会等名: 糖鎖科学中部拠点第17回「若手の力」フォーラム
• [学会発表] 二環性シアル酸を応用したα ( 2，9）ポリシアル酸の合成研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 加藤雅大、河村奈緒子、白崎淳哉、田中秀則、今村彰宏、石田秀治、安藤弘宗
  • 学会等名: 糖鎖科学中部拠点第17回「若手の力」フォーラム
• [学会発表] GalNAc 側鎖を有する哺乳動物 GPI の全合成研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 平塚 諒大、田中 秀則、浜島 将伍、河村 奈緒子、今村 彰宏、石田 秀治、安藤 弘宗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2022年度大会
• [学会発表] 架橋部ハロゲン置換が二環性シアル酸供与体の反応性にもたらす効果の検証 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安武 作真、河村 奈緒子、宇田川 太郎、田中 秀則、今村 彰宏、石田 秀治、安藤 弘 宗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2022年度大会
• [学会発表] 完全なα選択性を示す Kdo グリコシド化法の開発とその利用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 濵島 将伍、野口晴佳、河村奈緒子、田中秀則、今村彰宏、石田秀治、一柳剛、安藤弘宗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2022年度大会
• [学会発表] 新規合成法を用いたラクト系スフィンゴ糖脂質プローブの創製と挙動解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 髙橋 舞菜、河村 奈緒子、鈴木健一、田中 秀則、今村 彰宏、石田 秀治、 安藤 弘宗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2022年度大会
• [学会発表] 糖鎖科学と木質科学の接点－多様な分子の力の探究－ (2022)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘宗
  • 学会等名: 第72回日本木材学会大会 公開シンポジウム「地域社会から世界に発信する木質バイオサイエンスへの挑戦」
  • 招待講演
• [学会発表] 生物機能の理解、開拓、応用の基盤となるシアル酸含有糖鎖の創製 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘宗
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会 一般シンポジウムS17 薬学領域に貢献するメディシナルケミストリー最前線
  • 招待講演
• [学会発表] Stereoselective synthesis of sialo-glycans for accelerating glycobiology (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiromune Ando
  • 学会等名: ACS Carbohydrate Division Young Investigator Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemical Synthesis of Gangliosides to Explore the Cell Membrane Domains (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiromune Ando
  • 学会等名: 3rd Australasian Glycoscience Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fully a-selective sialidation and its application to glycoconjugate synthesis (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiromune Ando
  • 学会等名: Pacifichem 2021, Advances in Glycan Engineering and Glycans from the Microbial World
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 二環性シアル酸を利用したα α(2,9)ポリシアル酸の合成研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 加藤雅大、白崎淳哉、河村奈緒子、田中秀則、今村彰宏、石田秀治、安藤弘宗
  • 学会等名: 第40回日本糖質学会年会
• [学会発表] 合成終盤での糖脂質のシアリル化によるラクト系ガングリオシドプローブの合成 (2021)
  • 著者名/発表者名: 髙橋 舞菜、河村 奈緒子、田中 秀則、今村 彰宏、石田 秀治、 安藤 弘宗
  • 学会等名: 第40回日本糖質学会年会
• [学会発表] 完全な立体選択性を示す Kdo α-グリコシド化法の開発研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 濵島 将伍、野口晴佳、河村奈緒子、田中秀則、今村彰宏、石田秀治、一柳剛、安藤弘宗
  • 学会等名: 第40回日本糖質学会年会
• [図書] バイオインダストリー (2021)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘宗
  • 総ページ数: 90
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: https://www1.gifu-u.ac.jp/~kassei1/
• [備考] 所属研究機関ホームページ
  • URL: https://igcore.thers.ac.jp/