特定タンパク質と架橋形成能を有する多価性糖鎖配位体の設計と展開

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24780111
• 研究機関: 福島工業高等専門学校
• 研究代表者: 尾形 慎 福島工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (10532666)
• キーワード: 糖鎖 / クラスター材料 / レクチン / ウイルス

研究概要

前年度（平成24年度）の研究においてモデルタンパク質として用いたニホンニワトコレクチン（SSA）に対して高親和性を有し架橋複合体形成を形成可能な四価配糖体の開発に成功している。平成25年度は、他の植物レクチンおよびウイルスに対して同様の活性を有する新規多価性糖鎖リガンドの開発を行った。
１）N-アセチルラクトサミン認識レクチン（ECA）に対する多価性糖鎖リガンドの機能設計
始めに、N-アセチルラクトサミン（LacNAc）含有四価配糖体（(LacNAc)4-DBGs）を合成した。具体的には、アルキル鎖長の異なるジカルボン酸（HOOC-(CH2)n-COOH；n=1, 4, 10, 16）を骨格部に用いることで4種類の(LacNAc)4-DBGsを合成した。続いて、 (LacNAc)4-DBGsとレクチンとの各種相互作用解析を行った。定量沈降試験では、全ての(LacNAc)4-DBGsにおいて架橋複合体の形成が確認された。また、結合親和性は等温滴定カロリメトリーにより評価した。その結果、(LacNAc)4-DBG-C18 が最も強い結合親和性（Kd = 2.4 μM）を示した。具体的には、エンタルピーの値が他の化合物より低いものの、エントロピー損失が最も低いという特徴を有していた。また、化学量論比より (LacNAc)4-DBGsとECAとの結合比は全て1対2であることも明らかとなった。結果として、(LacNAc)4-DBGsの骨格部改変により、ECAとの結合様式を変化させることなくエントロピー損失を軽減し結合親和性を向上させることに成功した。
２）ポリオーマウイルス（MCV）に対する多価性糖鎖リガンドの開発
MCVに対しての結合能が期待される、シアロ糖鎖含有四価糖鎖クラスターとMCVとの架橋複合体形成実験を動的光散乱法により評価した。その結果、ある濃度条件下においてMCVとシアロ糖鎖含有四価糖鎖クラスターは巨大なウイルス‐糖鎖架橋複合体を形成することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Facile synthesis of sulfated sialoglycopolypeptides with a γ-polyglutamic acid backbone as hemagglutinin inhibitors against influenza virus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogata, M., Uzawa, H., Hidari, K. I., Suzuki, T., Park, E. Y., Usui, T.
  • 雑誌名: J. Appl. Glycosci. 巻: 61 ページ: 1-7
  • DOI: 10.5458/jag.jag.JAG-2013_005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and purification of bioactive hemagglutinin protein of highly pathogenic avian influenza A (H5N1) in silkworm larvae. (2013)
  • 著者名/発表者名: Dong, J., Harada, M., Yoshida, S., Kato, Y., Murakawa, A., Ogata, M., Kato, T., Usui, T., Park, E. Y.
  • 雑誌名: J. Virol. Methods. 巻: 194 ページ: 271-276
  • DOI: 10.1016/j.jviromet.2013.08.040.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitive and direct detection of receptor binding specificity of highly pathogenic avian influenza A virus in clinical samples. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, T., Kawakami, T., Mizuno, T., Minami, A., Uchida, Y., Saito, T., Matsui, S., Ogata, M., Usui, T., Sriwilaijaroen, N., Hiramatsu, H., Suzuki, Y., Suzuki, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 ページ: e78125
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0078125.
  • 査読あり
• [学会発表] ITC滴定実験によるLacNAc含有糖鎖クラスターとデイゴマメレクチンの相互作用解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安本佳成、尾形慎、田見祐一、中馬康志、碓氷泰市、朴龍洙
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Trichoderma reesei由来のβ-グルコシダーゼの基質特異性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平沢巽、鈴木尊久、岡田宏文、尾形慎、村田健臣、碓氷泰市、戸谷一英
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] カイコ発現系を用いたインフルエンザウイルスヘマグルチニンの発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田佐和子、加藤竜也、尾形慎、碓氷泰市、朴龍洙
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20130918-20130920
• [学会発表] Molecular design of the glycocluster inhibitor against N-acetyllactosamine-specific lectin ECA
  • 著者名/発表者名: Yasumoto, Y., Ogata, M., Usui, T., Park, E. Y.
  • 学会等名: 第18回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: 静岡県コンベショアーツセンター
• [学会発表] 糖鎖および糖質の化学と応用
  • 著者名/発表者名: 尾形慎
  • 学会等名: 福島化学工学懇話会
  • 発表場所: 福島工業高等専門学校キャンパス
  • 招待講演
• [備考] resaerchmap makoto ogata
  • URL: http://researchmap.jp/ogata-m/