Development of made-to-order sugar-chain-sensing-system

定制糖链传感系统的开发

基本信息

批准号：
22K18350
负责人：
長崎慶三
金额：
$ 16.47万
依托单位：
Kochi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

【目的】近年、疾病と糖鎖の密接な関係が注目されている。糖鎖マーカーの種類は疾病ごとに異なり、独特の量的・質的変化が起こる。よって、糖鎖をマーカーとすることで疾病の早期診断が可能であると考えられる。こうした状況を受け近年では、糖鎖の「量」ではなく「質」のセンシング技術の開発が望まれている。これまでのところ糖鎖構造を特異的に認識する蛋白質分子として知られているのはレクチンのみであり、より強力かつ特異的な（特異性を制御可能な）蛋白質分子の探索が求められている。そこで我々が注目したのは藻類ウイルスHaVが持つ超巨大蛋白質(VP492)上に存在する高度アミノ酸反復領域である(74aa×約30反復）。クロレラウイルスに関する先行研究より、この領域が宿主表面糖鎖の認識に関わっており、各74aa配列単位にみられるアミノ酸配列の多型はその糖鎖認識特性の多様性と対応している可能性が考えられる。これらの仮説について検証を行うことで、本反復領域をプラットフォームとした創薬技術の開発が期待される。【計画と進捗状況】初年度は、①ウイルス感受性の異なる宿主藻体株の糖鎖成分のLC-MS解析による比較、②各ウイルスタイプ代表株の高度アミノ酸反復領域の配列比較、③AlfaFold2を用いた反復アミノ酸配列の立体構造推定を行った。その結果、①宿主藻体株間において主成分を占めるN結合型糖鎖の構造に差異はみられなかった。②4株の当該領域の同一性はきわめて高いと推定された。③当該領域の分子構造はβヘリックスによる頑強な芯状構造であり、その一部がよれたステムループ状を呈することがわかった。これらの結果から、当初想定していた「74アミノ酸反復領域の違いが株特異的な宿主認識特性（感染特異性）を支持している」という単純な仮説で両者間の関係性を説明するのは難しいと考えられた。

[目的]近年来，疾病与糖连锁店之间的密切关系引起了人们的关注。聚糖标记的类型因疾病而异，并且发生了独特的定量和定性变化。因此，人们认为，通过使用糖链作为标记，可以早期诊断疾病。为了应对这种情况，近年来，人们一直需要开发感应技术的发展，而这些技术不仅涉及糖链的数量，而且还涉及“质量”。到目前为止，只有凝集素被称为蛋白质分子，该蛋白质分子专门识别聚糖结构，并且需要寻找更有效和特定的蛋白质分子（可以控制特异性）。因此，我们关注的是高度氨基酸重复区（74aA x大约30个重复），该区域存在于藻类病毒HAV的超质量蛋白（VP492）上。先前关于小球藻病毒的研究表明，该区域参与了宿主表面聚糖的识别，并且在每个74AA序列单元中看到的氨基酸序列的多态性可能与其聚糖识别特性的多样性相对应。通过检验这些假设，可以预计将使用此重复性领域作为平台开发药物发现技术。 [计划和进步]在第一年，1）通过LC-MS分析与具有不同病毒敏感性的宿主藻类菌株的聚糖成分进行比较，2）比较每种病毒类型的高度氨基酸重复菌株的高度氨基酸重复区域的序列，而3）分析了使用Alfafflold2的重复氨基酸序列的三维结构。结果，在宿主藻类菌株中主要成分的N连接糖链的结构中未观察到差异。据估计，相关区域中四个菌株的身份极高。 3）发现该区域的分子结构是由β-螺旋制成的可靠芯状结构，其中一部分似乎具有摇晃的茎环状形状。这些结果表明，使用简单的假设很难解释两者之间的关系：“ 74个氨基酸重复区域的差异支持菌株特异性宿主识别特征（感染特异性）”。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

HaV may give innovative insights for traditional algal virology.

HaV 可能为传统藻类病毒学提供创新见解。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keizo Nagasaki;Yusaku Funaoka;Haruna Hiromoto;Michiko Takahashi;Daichi Morimoto;Hiromichi Maeda;Kazuhiro Hanazaki;Kei Wada.
通讯作者：
Kei Wada.

Dynamics of bivalve-killing dinoflagellate Heterocapsa circularisquama and its infectious virus-like agent in Ago Bay from 2005 to 2007.

2005年至2007年英虞湾杀灭双壳类甲藻Heterocapsacircularisquama及其传染性病毒样因子的动态。