| 研究課題/領域番号 |
26350966
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
石渡 明弘 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤細胞制御化学研究室, 専任研究員 (70342748)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | グリコシル化 / 立体選択的合成 / 複合糖質 / オリゴ糖 / 結核菌細胞壁 / 多糖 |
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| 研究実績の概要 |
多剤耐性および高度多剤耐性結核菌 (MDR-, EDR-TB) などに共通な、結核菌の細胞壁成分である複合糖質の化学的研究を総合的に行いたく思い、本課題では、未踏領域である巨大な細胞壁成分複合糖質の合成研究をすすめている。合成したアラビナンフラグメントを利用し、結核菌細胞表層アラビナン分解酵素として期待できる新規アラビナン加水分解酵素の探索および酵素のアラビナン切断機構の解明のためのオリゴ糖基質として用い、分解物のラベルフリーの ESI-MS質量分析による解析をおこなった。加水分解によって得られる糖（オリゴ糖）と、アセトニド基を有するアグリコン側の糖（鎖）が、同糖残基数の場合にも質量分析で分離する。これにより本酵素は、初期段階において糖鎖内部グリコシド結合を切断しオリゴ糖を遊離するendo型酵素であることが確認された。より詳細に切断部位、活性の評価のために、オリゴ糖フラグメントおよびカップリング生成物の脱保護体の調製をおこなった。さらに、exo型酵素の存在が示唆されており、切断部位、活性を感度よく評価するために、ラベル体として単糖PNPグリコシドを合成した。
糖鎖合成における鍵となるグリコシル化反応において分子内アグリコン転移反応での立体選択的糖鎖合成の適用範囲などについて検討を初年度よりすすめている。アラビノフラノース含有植物性アラビナンの1,2-cisグリコシドの調製を試みたところ、高立体選択的に各種1,2-cisグリコシドを得ることに成功し、詳細な構造解析をおこなうことができた。合成した非還元末端２糖部分構造と天然多糖のNMRでの比較をおこなったところ良い一致を示した。分岐および直鎖オリゴ糖での比較では、還元末端側内部構造はアグリコン側多糖の影響があるためか完全な一致は示さなかったが、HMQCスペクトルでパターンによる確認ができる状況である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
引き続き結核菌の細胞壁成分である複合糖質の化学的研究における中心として合成研究をすすめているが、研究の進展とは別に個人的な理由で想定外の遅れがやや生じ、次年度へ繰り越すこととなってしまった。それが大きな理由の一つであると考えている。
一方で、鍵となる分子内での立体選択的グリコシル化反応は、種々基質について検討を重ねることで、その一般性が評価されてきた。また、合成フラグメントによる一連の解析については繰り越すことになった次年度以降に成果報告していく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、引き続き、結核菌類の骨格構造複合糖質の化学合成研究の一貫として、各種フラグメント・モチーフの構築について、本年度までに得られた分子内アグリコン転移反応、立体選択的アラビノフラノシル化反応及び、フラグメント縮合等の知見を活かし、挑む。また各種フラグメント・モチーフを利用した多糖構造の構築検討をおこない天然複合糖質の合成を主軸に研究をすすめる。同時に、ラベルフリーの合成基質による新規細胞壁分解酵素の探索、解析研究をすすめ、成果報告も合わせておこなう計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の進展とは別に想定外の個人的な健康上の理由で最終年度に予定してた研究遂行に遅れがやや生じ、成果報告も次年度に大幅にずれ込むことになってしまったため。遅れた分を次年度へ繰り越させていただくこととした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
成果報告準備中のものがあり、その報告に向け追加で準備する。本成果をもとに国際学会及び邦文にて報告する計画である。
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