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2013 年度 実績報告書

出芽酵母における糖タンパク質糖鎖代謝の分子機構の全容解明

研究課題

研究課題/領域番号 25291030
研究種目

基盤研究(B)

研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

鈴木 匡  独立行政法人理化学研究所, 糖鎖代謝学研究チーム, チームリーダー (90345265)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード糖鎖代謝 / N型糖鎖 / O型糖鎖 / 遊離糖鎖 / 出芽酵母 / オリゴ糖転移酵素
研究概要

糖鎖修飾はタンパク質の最も普遍的な翻訳後修飾の一つであり、その修飾はタンパク質の安定性や生理機能に重要な役割を果たす例は枚挙に暇がない。哺乳動物や出芽酵母において、糖タンパク質上の糖鎖がどのように合成されるのか、その分子機構はほぼ解明されたといってもよい。一方で、興味深いことにそれらの糖鎖がどのように分解されるのかに関してはこの“ポストゲノム”と称される現在においても不明な点が多い。殊に出芽酵母に至っては、このような教科書に記述されるべき基本的なプロセスの殆どが未だに不明といっても過言ではない。そこで本研究では、出芽酵母における糖タンパク質糖鎖の代謝機構の全容解明を目指した。本年度は(1)PNGase非依存的な遊離糖鎖(fOS)の生成反応について、それがオリゴ糖転移酵素(OST)の活性によるものであることを生化学的、および遺伝学的な解析によって明らかにした(Harada, et al., JBC 288, 32673(2013))。また、先ほど哺乳動物においてN型糖鎖の前駆体であるドリコール結合型糖鎖からリン酸結合遊離糖鎖(POS)を生成する反応として、新規ピロフォスファターゼが発見された(Harada, et al., PNAS 110, 19366 (2013))が、同様の活性は出芽酵母には見出せなかった。最後に、O型糖鎖の代謝にかかわると予想される新規のO型糖鎖脱離酵素について、その遺伝子同定に非常に有用だと思われる酵母変異株の単離に成功した。また、現在細胞質における遊離糖鎖の代謝機構の詳細についても解析中であり、研究期間内にまとめることが出来る感触を得ている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請時の大きな目標の一つであった、PNGase非依存的な遊離糖鎖の生成機構についてそのメカニズムの同定に成功した。一方O型糖鎖の代謝機構についてはまだ詳細を明らかに出来ていないが、その解析に有用な変異株を単離することに成功したことから、今後解析が進むことが期待できる。

今後の研究の推進方策

今までその詳細が全く不明である出芽酵母O型糖鎖の代謝機構の詳細にせまるとともに、N型糖鎖の代謝機構についても、Ams1によって代謝が行われた後の分解機構について解析を進める。

次年度の研究費の使用計画

ほぼ使用計画と同様の金額を使用したが、ごく少額の差額(6705円)が生じたので次年度に繰り越した。
物品費として消耗品で利用する予定である。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件) 図書 (4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Metabolically programmed quality control system for dolichol-linked oligosaccharides.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Harada, Kazuki Nakajima, Yuki Masahara-Negishi, Hudson H. Freeze, Takashi Angata, Naoyuki Taniguchi, and Tadashi Suzuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 110 ページ: 19366-19371

    • DOI

      doi: 10.1073/pnas.1312187110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eukaryotic oligosaccharyltransferase generates free oligosaccharides during N-glycosylation.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Harada, Reto Buser, Elsy M. Ngwa, Hiroto Hirayama, Markus Aebi, and Tadashi Suzuki
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 288 ページ: 32673-32684

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M113.486985

    • 査読あり
  • [学会発表] Exploring the catabolism of glycans in Saccharomyces cerevisiae.2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Suzuki
    • 学会等名
      2013 International Glycoforum
    • 発表場所
      江南大学(無錫、 中国)
    • 年月日
      20130916-20130917
    • 招待講演
  • [学会発表] ドリコールオリゴ糖の品質管理機構の同定2013

    • 著者名/発表者名
      原田陽一郎、中嶋和紀、正原-根岸由紀、安形高志、谷口直之、鈴木 匡
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 出芽酵母の生成する遊離糖鎖とその機能について2013

    • 著者名/発表者名
      平山弘人、鈴木 匡
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      20130911-20130913
    • 招待講演
  • [学会発表] 出芽酵母の遊離糖鎖生成とその調節について2013

    • 著者名/発表者名
      平山 弘人、鈴木 匡
    • 学会等名
      第46回酵母遺伝学フォーラム
    • 発表場所
      東北学院大学(仙台)
    • 年月日
      20130908-20130910
  • [学会発表] 出芽酵母のO-結合型糖鎖様構造を持つ遊離糖鎖とその機能について2013

    • 著者名/発表者名
      平山弘人、鈴木 匡
    • 学会等名
      第32回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪)
    • 年月日
      20130805-20130807
  • [学会発表] ドリコールオリゴ糖前駆体の品質管理機構2013

    • 著者名/発表者名
      原田陽一郎、中嶋和紀、正原-根岸由紀、安形高志、谷口直之、鈴木 匡
    • 学会等名
      第32回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪)
    • 年月日
      20130805-20130807
  • [学会発表] Discovery of the novel type of free glycans in Saccharomyces cerevisiae.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Hirayama and Tadashi Suzuki
    • 学会等名
      The 3rd Austria/Japan Seminar on Comparative and Developmental Glycobiology
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)
    • 年月日
      20130701-20130703
  • [学会発表] Yeast oligosaccharyltransferase generates free oligosaccharides during N-glycosylation.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Harara, and Tadashi Suzuki
    • 学会等名
      RIKEN-Max Planck Joint Research Center for Systems Chemical Biology The Second Symposium
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)
    • 年月日
      20130415-20130417
  • [学会発表] Discovery of the novel type of free glycans in Saccharomyces cerevisiae.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Hirayama and Tadashi Suzuki
    • 学会等名
      RIKEN-Max Planck Joint Research Center for Systems Chemical Biology The Second Symposium
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)
    • 年月日
      20130415-20130417
  • [学会発表] 出芽酵母における糖鎖の代謝機構-我々は何を知っているのか??

    • 著者名/発表者名
      鈴木 匡
    • 学会等名
      Interdisciplinary Symposium on Advanced Biology and Biotechnology 2013
    • 発表場所
      産業科学総合研究所(つくば)
    • 招待講演
  • [図書] OST complex (OST48, Ribophorin I, Ribophorin II, DAD1) (Vol.3, 1255-1272). In "Handbook of glycosyltransferases and related genes. 2nd Edition" (N. Taniguchi, K. Honke, M. Fukuda, H. Narimatsu, Y. Yamaguchi, T. Angata eds.)2014

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Harada and Tadashi Suzuki
    • 総ページ数
      1707
    • 出版者
      Springer
  • [図書] GDP-mannose pyrophophorylase A, B (GMPPA,B) (Vol. 3, 1599-1606). In "Handbook of glycosyltransferases and related genes. 2nd Edition" (N. Taniguchi, K. Honke, M. Fukuda, H. Narimatsu, Y. Yamaguchi, T. Angata eds.)2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Hirayama and Tadashi Suzuki
    • 総ページ数
      1707
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Free oligosaccharides: formation and degradation (Vol. 2, pp. 329-331). In “Encyclopedia of Biological Chemistry 2nd Editon” (W. J. Lennarz and M. D. Lane, eds.)2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Suzuki
    • 総ページ数
      3232
    • 出版者
      Academic Press
  • [図書] N-linked glycan processing glucosidases and mannosidases (Vol. 3, pp. 257-260). In “Encyclopedia of Biological Chemistry 2nd Editon” (W. J. Lennarz and M. D. Lane, eds.)2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Suzuki
    • 総ページ数
      3232
    • 出版者
      Academic Press
  • [備考] 不完全な糖鎖をきれいに分解するメカニズムを発見

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2013/20131112_1/

  • [備考] オリゴ糖転移酵素(OST)は糖鎖修飾中に遊離糖鎖を生成する

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2013/20130924_2/

  • [備考] In search of a sugar’s secrets

    • URL

      http://www.riken.jp/en/research/rikenresearch/highlights/7539/

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公開日: 2015-05-28  

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