アミノ酸配列特異的糖鎖導入と酵素法による糖蛋白質の精密ハイブリッド合成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22550105
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小林 厚志 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90361138)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 糖タンパク質合成 / 酵素化学合成 / アマドリ転移反応 / 配列特異的反応 / 高分子反応

研究概要

糖タンパク質は様々な生理活性を示すことが明らかになっているが、均一なものの調製は現時点では困難である。これまでに正しい折りたたみがなされているタンパク質を得ることは、大腸菌等の原核細胞を用いれば容易であり、これに対して正確に糖鎖負荷する技術を開発すれば、所望の糖蛋白質を得ることが可能である。近年、配列特異的に糖とタンパク質の間でアマドリ転位反応が起こりうる可能性を示唆する報告があり、これに基づき、アマドリ転位反応の解析およびその反応促進について検討した。アマドリ転位反応は緩衝液の種類によってその反応速度が影響を受け、リン酸やホウ酸塩が促進効果が認められたが配列特異性については未解明である。

研究成果

• [雑誌論文] Direct introduction of detachable fluorescent tag at reducing end of oligosaccharides (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yoshida, Tsukasa Fujieda, Atsushi Kobayashi, Masaki Ishihara, Masato Noguchi, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 ページ: 1038-1039
  • DOI: 10.1246/cl.130379
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot chemo-enzymatic route to chitoheptaose via specific transglycosylation of chitopentaose-oxazoline on chitinase-template (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yoshida, Tomonari Tanaka, Masato Noguchi, Atsushi Kobayashi, Kumiko Ishikura, Tatsuya Ikenuma, Hiromu Seno, Takeshi Watanabe, Michinari Kohri, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 41 ページ: 689-690
  • DOI: 10.1246/cl.2012.689
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Practical One-step Synthesis of 1,2-Oxazoline Derivatives from Unprotected Sugars and Its Application to Chemo-enzymaticβ-N-Acetylglucosaminidation of Disialo-oligosaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Noguchi, Tsukasa Fujieda, Wei-Chun Huang, Masaki Ishihara, Atsushi Kobayashi, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Helvetica Chimica Acta 巻: 95 ページ: 1928-1936
  • DOI: 10.1002/hlca.201200414
  • 査読あり
• [雑誌論文] A dimethoxytriazine type glycosyl donor enables facile chemo-enzymatic route towardα-linked N-acetylglucosaminyl-galactose disaccharide unit from gastric mucin (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Noguchi, Miwa Nakamura, Ayaka Ohno, Tomonari Tanaka, Atsushi Kobayashi, Masaki Ishihara, Masaya Fujita, Akiko Tsuchida, Mamoru Mizuno, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 ページ: 5560-5562
  • DOI: 10.1039/C2CC30946G
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of glycoside hydrolase family 51α-L-arabinofuranosidase from Thermotoga maritima (2012)
  • 著者名/発表者名: Do-Hyun. Im, Kei-ichi Kimura, Fumitaka Hayasaka, Tomonari Tanaka, Masato Noguchi, Atsushi Kobayashi, Shin-ichiro Shoda, Kentaro Miyazaki, Takayoshi Wakagi, and Shinya Fushinobu
  • 雑誌名: Biotechnology, and Biochemistry 巻: 76 ページ: 423-42
  • DOI: 10.1271/bbb.110902
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4,6-Dimethoxy-1,3,5-triazin-2-ylβ-D-glycosaminides : Novel Substrates for Transglycosylation Reaction Catalyzed by Exo-β-D-glucosaminidase from Amycolatopsis orientalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomonari Tanaka, Tomonori Wada, Masato Noguchi, Masaki Ishihara, Atsushi Kobayashi, Takayuki Ohnuma, Tamo Fukamizo, Ryszard Brzezinski, Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Journal of Carbohydrate Chemistry 巻: 31 ページ: 634-646
  • DOI: 10.1080/07328303.2012.698437
  • 査読あり
• [雑誌論文] p-Nitrophenylβ-glycosides ofβ-1,4-gluco/xylo-disaccharides for the characterization of subsites in endo-xylanases (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Nishimoto, Atsushi Kobayashi, Yuji Honda, Motomitsu Kitaoka, and Kiyoshi Hayashi
  • 雑誌名: Journal of Applied Glycoscience 巻: 58 ページ: 115-118
  • DOI: 10.5458/jag.jag.JAG-2010_024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct dehydrative pyridylthio-glycosidation of unprotected sugars in aqueous media using 2-chloro-1,3-dimethylimidazolium chloride as a condensing agent (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yoshida, Naoya Aida, Masato Noguchi, Tomonari Tanaka, Takeshi Matsumoto, Masaki Ishihara, Atsushi Kobayashi, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Chemistry An Asian Journal 巻: 6 ページ: 1876-1885
  • DOI: 10.1002/asia.201000896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of non-natural xyloglucans by polycondensation of 4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl oligosaccharide monomers catalyzed by endo-β-1,4-glucanase (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonari Tanaka, Masato Noguchi, Masaki Ishihara, Atsushi Kobayashi, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Macromolecular Symposia 巻: 297 ページ: 200-209
  • DOI: 10.1002/masy.200900083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel dialkoxytriazine-type glycosyl donors for cellulase-catalyzed lactosylation (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonari Tanaka, Masato Noguchi, Kei-ichi Watanabe, Takuya Misawa, Masaki Ishihara, Atsushi Kobayashi, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Organic and Biomolecular Chemistry 巻: 8 ページ: 5126-5132
  • DOI: 10.1039/C0OB00190B
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient transfer of sialo-oligosaccharide onto proteins by combined use of a glycosynthase-like mutant of Mucor hiemalis endoglycosidase and synthetic sialo-complex-type sugar oxazoline (2010)
  • 著者名/発表者名: Midori Umekawa, T. Higashiyama, Y. Koga, T. Tanaka, M. Noguchi, Atsushi Kobayashi, S. Shoda, Wei Huang, Li-Xi Wang, Hisashi. Ashida, and Kenji Yamamoto
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta, General Subjects 巻: 1800 ページ: 1203-1209
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2010.07.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4,6-Dimethoxy-1,3,5-triazine oligoxyloglucans : Novel one-step preparable substrates for studying action of endo-β-1,4-glucanase III from Trichoderma reesei (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kobayashi, Tomonari Tanaka, K. Watanabe, Masaki Ishihara, Masato Noguchi, H. Okada, Yasushi Morikawa, and Shin-ichiro Shoda
  • 雑誌名: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 巻: 20 ページ: 3588-3591
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2010.04.122
  • 査読あり
• [学会発表] タンパク質と各種還元糖のアミノカルボニル反応に対するホウ酸塩の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志、酒井健介、吉田尚生、正田晋一郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Engineering on Glycoconjugates through Chemo-enzymatic Process (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志
  • 学会等名: 岩手大学拠点形成・重点研究
  • 発表場所: 岩手大学工学部(依頼講演)
  • 年月日: 2014-02-20
  • 招待講演
• [学会発表] EFFECTIVE CHEMO-ENZYMATIC SYNTHESIS OF GLYCOPROTEIN FROM HEN EGG LYSOZYME VIA THE AMADORI REARRANGEMENT (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yoshida, Kensuke Sakai, Atsushi Kobayashi, Shin-ichiro Shoda
  • 学会等名: 17th European Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: イスラエル
  • 年月日: 20130707-11
• [学会発表] Enzymatic Introduction of Oligosaccharide into Protein via the Amadori Rearrangement (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kobayashi
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパス
  • 年月日: 2013-09-29
• [学会発表] アマドリ転位反応を経由する化学‐酵素法により生成した人工糖タンパク質の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田尚生,酒井謙介,小林厚志,正田晋一郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 分子量制御を可能にする化学ー酵素法による人工糖タンパク質合成プロセス (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志
  • 学会等名: 平成24年度東北地区先端高分子セミナー
  • 発表場所: 秋田県仙北市
  • 年月日: 2013-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] アマドリ転位反応を経由するタンパク質への化学酵素的糖鎖導入プロセス (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志,吉田尚生,酒井謙介,相沢健太,正田晋一郎
  • 学会等名: 応用糖質科学会2012年度大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] タンパク質への酵素的糖鎖導入のための足場分子3‐デオキシオリゴ糖の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志,熊谷雄志,正田晋一郎
  • 学会等名: 日本化学会年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 糖タンパク質合成を指向するアマドリ転位反応高効率化戦略 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志,熊谷雄志,相沢健太,正田晋一郎
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 高選択的なアマドリ転位反応制御を可能にする還元糖の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 熊谷雄志,小林厚志,正田晋一郎
  • 学会等名: 化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 糖タンパク質合成のためのアマドリ転位反応高効率化戦略 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志,熊谷雄志,正田晋一郎
  • 学会等名: 第91日本化学会春期年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 水溶性脱水縮合剤を活用する高分子量オリゴ糖のラベル化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志・永井光・田中知成・石原正規・野口真人・正田晋一郎
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学(依頼)
  • 年月日: 2010-09-15
• [図書] 分子量のそろった糖タンパク質をつくる (2013)
  • 著者名/発表者名: 正田晋一郎、小林厚志、野口真人
  • 総ページ数: 1252-1258
  • 出版者: 有機合成化学協会誌(71(12))
• [図書] 酵素利用技術大系～基礎・解析から改変・高機能化・産業利用まで～.第5編酵素を操る、第1章酵素を使った物質合成、第3節糖鎖分解酵素を用いた糖鎖合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 正田晋一郎,小林厚志、野口真人
  • 総ページ数: 408-413
  • 出版者: NTS
• [図書] 食べ物の化学から発展していく糖鎖工学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志・正田晋一郎
  • 総ページ数: 29-32
  • 出版者: 化学同人化学(65(6))
• [図書] 糖の特性を活用する酵素触媒配糖化反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林厚志
  • 総ページ数: 1-8
  • 出版者: 化学工業社化学工業