糖転移酵素を用いた糖鎖の構造特異的分解反応の検討と応用

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23550099
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 鄭 文玉 (池田 義孝) 佐賀大学, 医学部, 教授 (60252657)
• キーワード: 糖鎖 / フコース転移酵素 / 糖転移酵素 / 糖鎖構造 / 逆反応 / 糖ヌクレオチド

研究概要

糖鎖は糖転移酵素群の高い基質特異性によって生合成される。本研究は、糖転移酵素による特異性の高い糖転移反応の逆反応に基づいた構造特異的分解を検討すること、またこのような逆反応を糖鎖構造の決定に利用することが目的である。糖タンパク質のアスパラギン結合型（N型糖鎖）のコア構造の形成に関与するα1,6フコース転移酵素（FUT8）によって触媒される反応をモデルとして研究を行なってきた。逆反応によるフコース残基除去はすでに確認出来ており、この可逆的反応の平衡をどのようにコントロールし効率よく単糖除去を行うかを検討してきた。平衡をシフトさせるため生成物を系から取り除くため、前年度までは大腸菌の加水分解酵素によるGDP-フコースの分解とさらにフコースの還元を組み合わせた反応を共役させた反応系を検討してきた。これらの反応系を加えることで確かに糖転移酵素反応の逆反応が促進されることは観察されたが、平衡の大きなシフトあるいはそれによる反応効率の増加までには至らなかった。これについてはなお条件の検討が必要であるが、その一方で別の分解系を用いた検討も並行して開始した。大腸菌yffH、GDP-mannoseをGMPとマンノース１リン酸に分解する酵素であるが、これを発現させGDP-fucose分解する反応系を共役させた場合の効果を検討しているところである。この酵素は先に検討した系に比べて分子活性が約200倍であり、より効率よく平衡をシフトさせる、あるいは逆反応と共役することによってフコース除去の効率を上げることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Difucosylation of chitooligosaccharides by eukaryote and prokaryote alpha1,6-fucosyltransferases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ihara H, Hanashima S, Tsukamoto H, Yamaguchi Y, Taniguchi N, Ikeda Y
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1830 ページ: 4482-4490
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2013.05.013.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of Heregulin b Signaling by the Single N-Glycan Detection Mutant of Soluble ErbB3 Protein. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Hasegawa Y, Ikeda Y, Wada Y, Tajiri M, Ariki S, Takamiya R, Nishitani C, Araki M, Yamaguchi Y, Taniguchi N, Kuroki Y
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 32910-32921
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.491902.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced surface expression of TLR4 by a V254I point mutation accounts for the low lipopolysaccharide responder phenotype of BALB/c B cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto H, Fukudome K, Takao S, Tsuneyoshi N, Ohta S, Nagai Y, Ihara H, Miyake K, Ikeda Y, Kimoto M
  • 雑誌名: J. Immunol. 巻: 190 ページ: 195-204
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1201047.
  • 査読あり
• [雑誌論文] MD-2-dependent human Toll-like receptor 4 monoclonal antibodies detect extracellular association of Toll-like receptor 4 with extrinsic soluble MD-2 on the cell surface. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto H, Ihara H, Ito R, Ukai I, Suzuki N, Kimoto M, Tomioka Y, Ikeda Y
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 440 ページ: 31-36
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.09.004.
  • 査読あり
• [雑誌論文] An assay for alpha1,6-fucosyltransferase (FUT8) activity based on the HPLC separation of a reaction product with fluorescence detection. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ihara H, Tsukamoto H, Taniguchi N, Ikeda Y
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: 1022 ページ: 335-348
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-465-4_25
  • 査読あり
• [学会発表] 糖転移酵素GnT-Vの神経幹細胞における特異的発現と神経再生への関与． (2013)
  • 著者名/発表者名: 浜之上 誠，池田 義孝，緒方 徹，高松 研
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Cloning, expression and characterization of silkworm a1,6-fucosyltransferase. (2013)
  • 著者名/発表者名: 井原 秀之，池田 義孝
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] 分裂期神経幹細胞特異的に限定的に発現する糖転移酵素GnT-V． (2013)
  • 著者名/発表者名: 浜之上 誠，池田 義孝，高松 研
  • 学会等名: Neuro 2013（第36回日本神経科学大会・第56回日本神経化学大会）
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130620-20130623