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2022 年度 実績報告書

タンパク質の細胞内での動きに注目した糖鎖修飾糖種判別法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K20410
研究機関青山学院大学

研究代表者

越中谷 賢治  青山学院大学, 理工学部, 助教 (90806499)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード糖鎖修飾 / タンパク質 / 細胞内局在 / バイオインフォマティクス
研究実績の概要

Uniprot KB/Swiss-ProtからO型糖鎖修飾を受けている糖タンパク質について、細胞内局在・糖鎖修飾情報をもとに、細胞内での局在化経路および糖種に応じて分類した。それぞれの糖種に応じて、PSSMを用いて判別を行った結果、8割を超える精度で判別できることがわかった。しかしながら、GlcNAcの判別は難しく、GlcNAcを正確に判別するために、パラメータの調整を行った。糖タンパク質をシグナルペプチドや膜貫通領域の有無で、細胞内在型・分泌型・シグナルアンカー型・膜貫通型の4グループに分類し、O型糖鎖修飾の糖種を調査した。シグナルペプチドもしくは膜貫通領域を有する分泌型・シグナルアンカー型、あるいはその両方を有する膜貫通型の糖タンパク質は、トランスロコンから小胞体に挿入され、小胞体を経由する局在化経路(小胞体・ゴルジ体・細胞膜・細胞外分泌)を通る。小胞体経由の3グループにおいては、主としてFuc・Xyl・GalNAcの修飾が見られた。一方、小胞体を経由しない局在化経路(核・細胞質・ミトコンドリア)を通る細胞内在型タンパク質においては、O型糖鎖修飾の100%がGlcNAcによることがわかった。上記の結果を、O型糖種判別法に応用することで高精度な糖種判別法の開発が可能であることを示した。加えて、近年のデータベースの大幅な更新に伴い、糖鎖修飾のアノテーションが増加し、より多くの糖種を判別できることがわかった。また、一部のGlcNAc修飾はTyr残基に修飾されており、その原因が感染症を引き起こす宿主による哺乳類タンパク質への糖鎖修飾であることががわかった。そのため、修飾された糖種の情報だけではなく、同定に使用した実験系を考慮しながら、タンパク質の糖鎖修飾の情報を詳細に確認し、糖種判別法の開発、データベースへの反映を行う必要性が明らかになった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Sugar Type Discrimination methods of Protein Sugar Modifications based on Subcellular Localization2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 22th International Symposium on Advanced Fluid Information

      巻: - ページ: 89-90

    • 査読あり
  • [学会発表] Sugar Type Discrimination methods of Protein Sugar Modifications based on Subcellular Localization2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Etchuya, Makoto Ohta, Yuri Mukai
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2022)
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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