糖改変型複合糖質の迅速な系統合成法の開発と水を介した糖の複合糖質活性調節能の解明

开发修饰糖复合物的快速系统合成方法并阐明糖调节糖复合物活性的水介导能力

基本信息

批准号：
21K05276
负责人：
岡本亮
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度はまず、ケモカイン糖タンパク質CCL1の合成と機能解析を行なった。初年度に確立した新規ワンポットペプチド連結法を鍵として、糖鎖構造の異なる三種類の糖タンパク質CCL1を合成した。これらと糖鎖のないCCL1の4基質を利用し、ケモカイン活性試験にて一般的に利用される、細胞内カルシウム濃度変化の計測を行なった。この結果いずれの合成糖タンパク質も活性を有することを確認した。以上の結果から、新規合成法が活性のある糖タンパク質を合成できることを実証した。続いて、糖タンパク質上の糖鎖がどのように水と相互作用しているのかを調べるために、重水中での水素重水素交換実験を行なった。この実験から、タンパク質や糖鎖が分子レベルでどのような化学的環境下にいるかを推測することができる。この結果、糖鎖周辺では非常に速い重水素化が起こることをを見出し、タンパク質上の糖鎖は、強固な分子内水素結合などをとることなく周辺の水分子と自由に相互作用していることが示唆された。また、この際の水分子との相互作用の程度は、糖鎖構造によっても変化することも見出した。さらに、小型の複合糖質である糖ペプチド誘導体の合成についても検討を進めた。本年度は糖-Thr誘導体を原料とした、環状糖ペプチド合成の検討を行なった。この結果、C-末端がチオエステル、または、チオエステルと等価な反応性をもつ官能基で活性化されたペプチド誘導体を合成するとともに、チオエステル法による環化反応に成功した。これにより、目的とする基質の一つであるGalNAc残基をもつ環状RGDペプチドを合成することができた。

今年，我们首次合成了趋化因子糖蛋白CCL1并进行了功能分析。以第一年建立的新型一锅肽连接方法为关键，我们合成了三种不同糖链结构的糖蛋白CCL1。使用这些和四种不含糖链的 CCL1 底物，我们测量了细胞内钙浓度的变化，这通常用于趋化因子活性测试。结果证实所有合成糖蛋白都具有活性。从以上结果，我们证明了新的合成方法可以合成活性糖蛋白。接下来，为了研究糖蛋白上的糖链如何与水相互作用，我们在重水中进行了氢-氘交换实验。从这个实验中，可以从分子水平推断蛋白质和糖链所处的化学环境。结果，我们发现，在糖链周围发生氘化的速度非常快，并且蛋白质上的糖链可以与周围的水分子自由地相互作用，而不会形成牢固的分子内氢键。他们还发现，此时与水分子的相互作用程度根据糖链结构而变化。此外，我们还研究了糖肽衍生物的合成，它们是小型复合碳水化合物。今年，我们研究了以糖-苏氨酸衍生物为原料合成环状糖肽。结果，我们合成了一种肽衍生物，其C末端被硫酯或与硫酯具有同等反应性的官能团激活，并利用硫酯法成功进行了环化反应。结果，我们能够合成带有 GalNAc 残基的环状 RGD 肽，这是目标底物之一。