複合型糖鎖をもつ糖タンパク質の人工精密化学合成を用いる糖鎖機能解明の系統的研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23245037
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 梶原 康宏 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50275020)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 糖鎖 / 糖タンパク質

研究概要

単一構造のヒト型糖鎖をもつ糖タンパク質合成を目的とし、３本のシアリル糖鎖を天然型の位置にもつエリスロポエチンの全長構築に成功した。シアル酸結合レクチンシグレック７の化学合成に成功しその基質特異性を調べた。大腸菌で、標的糖タンパク質のペプチドセグメント２つを融合タンパク質として発現し、化学的修飾を施したあと、化学合成した糖鎖ペプチドチオエステルと連結することでインターロイキン13 の合成に成功した。鶏卵から単離した２分枝ヒト型糖鎖を化学的に修飾し糖鎖を付加させることで天然型の３分枝型糖鎖の半化学合成に成功した。ヒトIgG1のFcモノマーの全長の合成を検討し成功しFc体の全合成に見通しをつけた。

研究成果

• [雑誌論文] Safe and efficient Boc-SPPS for the synthesis of glycopeptide-α-thioesters (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Izumi, M. Murakami, R. Okamoto, Y. Kajihara
  • 雑誌名: J. Pept. Sci 巻: 20 ページ: 98-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Misfolded glycoproteins as probes for analysis of folding sensor enzyme UDP-glucose : glycoprotein glucosyltransferase (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Izumi, T. Kiuchi, Y. Ito, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Trends in Glycoscience and Glycotechnology 巻: 25 ページ: 1-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical assembly of N-glycoproteins : a refined toolbox to address a ubiquitous posttranslational modification (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Unverzagt, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Chem. Soc. Rev 巻: 42 ページ: 4408-4420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Synthesis of an Erythropoietin Glycoform Containing a Complex-type Disialyloligosaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Murakami, R. Okamoto, M. Izumi, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 51 ページ: 3567-3572
  • 査読あり
• [雑誌論文] A synthetic approach to a peptide alpha-thioester from unprotected peptide through cleavage and activation of a specific peptide bond by N-acetylguanidine (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Okamoto, K. Morooka, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 51 ページ: 191-196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homogeneous human complex type oligosaccharides in correctly folded intact glycoproteins : evaluation of the oligosaccharide influence on protein-folding, -stability, and -conformational properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kajihara, Y. Tanabe, S. Sasaoka, R. Okamoto
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 18 ページ: 5944-5953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidating the Function of Complex-Type Oligosaccharides by Use of Chemical Synthesis of Homogeneous Glycoproteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kajihara, M. Izumi, K. Hirano, T. Murase, D. Macmillan, R. Okamoto
  • 雑誌名: Israel Journal of Chemistry 巻: 51 ページ: 917-929
  • 査読あり
• [雑誌論文] A semisynthesis of post-translationally modified protein using chemical cleavage and activation of an expressed fusion polypeptide
  • 著者名/発表者名: R.Okamoto, M. Kimura, T. Ishimizu, M. Izumi, Y. Kajihara
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Synthetic Synthesis of Homogeneous Erythropoietin Analogs Bearing a High Mannose-type Oligosaccharide and the Functional Analysis of Folding Sensor Enzyme UGGT (2014)
  • 著者名/発表者名: 木内達人、岡本亮、和泉雅之、瀬古玲、伊藤幸成、梶原康宏
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学、名古屋
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Chemical synthesis of misfolded and correctly folded glycoprotein (2014)
  • 著者名/発表者名: Kajihara Y
  • 学会等名: 27^<th> International Carbohydrate symposium
  • 発表場所: India, Bangalore
  • 年月日: 20140112-17
  • 招待講演
• [学会発表] 均一な構造のハイマンノース型糖鎖を持つエリスロポエチンの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木内達人、牧村裕、岡本亮、和泉雅之、瀬古玲、迫野昌文、金森審子、伊藤幸成、梶原康宏
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130805-07
• [学会発表] Chemical Synthesis of Homogeneous Erythropoietin bearing M9-highmannose type oligosaccharide : A Unique Approach for the Study of Glycoprotein Quality Control (2013)
  • 著者名/発表者名: Kajihara Y
  • 学会等名: Chemical Protein synthesis meeting
  • 発表場所: Vienna, Wien
  • 年月日: 20130403-06
• [学会発表] 均一な構造のハイマンノース型糖鎖を持つエリスロポエチンの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木内達人、岡本亮、和泉雅之、伊藤幸成、梶原康宏
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 天然由来の二分枝アシアロ糖鎖を利用する三分枝シアリル複合型糖鎖の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真木勇太、岡本亮、和泉雅之、山本岳、梶原康宏
  • 学会等名: 第32回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-08-05
• [学会発表] ハイマンノース型糖鎖を有するエリスロポエチンの合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木内達人、岡本亮、牧村裕、和泉雅之、伊藤幸成、梶原康宏
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 20120917-20
• [学会発表] Homogeneous Glycoproteins : Design, Chemical Synthesis and Biological Evaluation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kajihara Y
  • 学会等名: 26^<th> International Carbohydrate symposium
  • 発表場所: Spain, Madrid
  • 年月日: 20120722-27
  • 招待講演
• [学会発表] A SYNTHETIC STUDY ON ERYTHROPOIETIN GLYCOFORM CONTAINING HIGH-MANNOSE TYPE OLIGOSACCHARIDE (2012)
  • 著者名/発表者名: 木内達人、岡本亮、牧村裕、和泉雅之、伊藤幸成、梶原康宏
  • 学会等名: 26th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: スペイン
  • 年月日: 20120722-27
• [学会発表] 新規シアリル糖ペプチドチオエステル合成法を基盤としたシアリル糖タンパク質の合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村上真淑、和泉雅之、岡本亮、梶原康宏
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 天然から単離したN-結合型糖鎖を用いる高分枝複合型糖鎖の合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 真木勇太、岡本亮、和泉雅之、梶原康宏
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Chemical Synthesis of an Erythropoietin Glycoform Containing a Complex-Type Disialyloligosaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: 村上真淑、岡本亮、和泉雅之、梶原康宏
  • 学会等名: 第26回国際糖質学会
  • 発表場所: マドリード(スペイン)
  • 年月日: 2012-07-25
• [学会発表] Synthetic Study of Erythropoietin Glycoforms Containing Three Complex-type Disialyloligosaccharides (2012)
  • 著者名/発表者名: 村上真淑、岡本亮、和泉雅之、梶原康宏
  • 学会等名: ゴードンリサーチカンファレンス
  • 発表場所: バーモント(アメリカ)
  • 年月日: 2012-07-25
• [学会発表] Boc 法を利用する糖タンパク質エリスロポエチン誘導体の合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木内達人、村上真淑、岡本亮、梶原康宏
  • 学会等名: 第13回関西グライコサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 大阪市立大学、大阪
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] 天然から単離したN 結合型糖鎖を用いる高分岐複合型糖鎖の合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 真木勇太・岡本亮・梶原康宏
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] Boc 固相合成法を用いたシアリル糖ペプチドチオエステル体の新規調製法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上真淑、岡本亮、梶原康宏
  • 学会等名: 第30回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20110711-13
• [学会発表] Boc 固相合成法を用いたヒト複合型シアリル糖鎖を持つ糖ペプチドチオエステルの新規合成法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上真淑、岡本亮、梶原康宏
  • 学会等名: 第12回関西グライコサイエンスフォーラム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-14
• [図書] The Momentum of Chemical Glycoprotein Synthesis
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kajihara, Masumi Murakami and Carlo Unverzagt
  • 出版者: Wiley (印刷中)
• [産業財産権] NCL 法に適した、ポリペプチド断片の効率的な製造方法 (2014)
  • 発明者名: 梶原康宏、岡本亮、木村元春、石井一之
  • 権利者名: 糖鎖工学研究所(株)
  • 産業財産権種類: 日本指定PCT
  • 産業財産権番号: 2013-536233
  • 出願年月日: 2014-03-25
  • 外国
• [産業財産権] アリル糖鎖を有する糖ペプチドの製造方法、当該製造方法に使用するシアリル糖鎖付加アミノ酸誘導体、及び当該糖ペプチド (2013)
  • 発明者名: 梶原康宏、村上真淑、石井一之
  • 権利者名: 糖鎖工学研究所(株)
  • 産業財産権種類: 日本指定PCT
  • 産業財産権番号: 2013-503535
  • 出願年月日: 2013-09-06
  • 外国