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2015 年度 実績報告書

膜タンパク質挿入において新規糖脂質が示す酵素様活性の作用機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 25282235
研究機関公益財団法人サントリー生命科学財団

研究代表者

島本 啓子  公益財団法人サントリー生命科学財団, その他部局等, その他 (70235638)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード糖脂質 / 膜挿入 / 糖鎖合成 / 生合成基質
研究実績の概要

大腸菌膜挿入因子MPIaseは糖脂質であるにも関わらず、膜タンパク質が膜に挿入する際に重要な酵素様・シャペロン様活性を示す。我々はこれまでの結果から、ジアシルグリセロールにより低下した膜の運動性をMPIaseが回復させる現象を観測しており、MPIaseの糖鎖部がタンパク質を補足して柔らかくなった膜に挿入する機構を推定している。本機構を詳細に調べるためには、MPIaseの誘導体化が必要であるが、微量の膜成分であるため天然から十分量を得ることは難しく、また糖鎖長やアセチル基の数が不均一であるために、比較検討が困難である。そこで、最小活性構造を明らかにするとともに、誘導体を得るために部分構造の合成を検討した。まず、グルコサミン(GlcNAc)のO-アセチル基が無い3糖ユニットの合成を行った。マンノサミンウロン酸のβグリコシド結合を得るために、まずグルコースを縮合した後に、2位水酸基を立体反転を伴ってアジド基に変換した。この2糖を保護4-アジドフコースと縮合した後、マンノサミンの6位を酸化して3糖を得た。この1位をリン酸化し、ホスファチジン酸と縮合することで、目的の3糖のピロリン酸体を得た。同様の方法で、ウロン酸部をアルコールやエステルとした誘導体、ピロリン酸をモノリン酸とした誘導体等の合成を進めている。これらは膜挿入活性や固体NMRに供する予定である。さらに、第2世代の合成として、GlcNAcのO-アセチル基を有し、糖鎖を伸長できるタイプの糖鎖の合成にも着手した。また、生合成酵素同定のため、ホスファチジン酸の脂質部を重水素標識した基質候補化合物を合成し、質量分析による同定を進めている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Elucidation of Excitatory Neurotransmission and Membrane Protein Integration Mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Keiko Shimamoto
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 89 ページ: 282-295

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150336

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] “糖脂質酵素(Glycolipozyme)” MPIaseの構造と作用機作2015

    • 著者名/発表者名
      西山賢一、島本啓子
    • 雑誌名

      酵素工学ニュースレター

      巻: 74 ページ: 13-17

    • 査読あり
  • [学会発表] Structure and function of MPIase, a glycolipid essential for membrane protein integration2015

    • 著者名/発表者名
      Shimamoto, Yamaguchi, Maeda, Nagase, Nishiyama
    • 学会等名
      ECBS & ICBS joint meeting 2015
    • 発表場所
      ドイツ ベルリン
    • 年月日
      2015-10-07 – 2015-10-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質2015

    • 著者名/発表者名
      島本啓子
    • 学会等名
      創薬懇話会
    • 発表場所
      グランドエクシブ鳴門
    • 年月日
      2015-07-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質MPIase2015

    • 著者名/発表者名
      島本啓子
    • 学会等名
      新学術領域ケミカルバイオロジー東北地区ミニシンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-06-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜タンパク質挿入の鍵を握る糖脂質MPIase2015

    • 著者名/発表者名
      島本啓子
    • 学会等名
      徳島大学薬学部講演会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2015-04-22
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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