糖鎖高次機能デバイス化による細胞間接着相互作用のシミュレーション解析

通过创建高功能聚糖装置模拟分析细胞与细胞粘附相互作用

• 批准号: 21658116
• 负责人: 碓氷 泰市
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21658116/
• 关键词: 糖鎖; クラスター効果; 局所表面プラズモン共鳴法(LSPR); 自己組織化単分子膜; 糖鎖-タンパク質相互作用; 糖鎖-糖鎖相互作用; バイオセンサー; ナノ粒子; 糖鎖工学; 糖鎖機能; 細胞間接着; デバイス化; 分子認識; 糖鎖プローブ

1.細胞膜表面ミメティックスの作製細胞膜表面糖鎖を模倣した糖鎖分子集合体(クラスター化)の構築のため、新規ジスルフィド双頭型配糖体の合成を行った。具体的には、スペーサー部構造の異なる種々の革アセチルラクトサミン(LacNAc)配糖体を4,4'-dithiodibutyd cacidの両末端カルボキシル基に対して導入することで、各種LacNAc含有ジスルフィド双頭型配糖体を得た。また、これら双頭型配糖体は種々の糖転移酵素により糖鎖伸長が可能であり、α2,6-およびα2,3-シアリルトランスフェラーゼを用いることで双頭型配糖体の糖鎖部をヒト型やトリ型インフルエンザウイルスが認識する細胞膜表面糖鎖に変換可能であることを実証した。2.局在表面プラズモン共鳴法の確立金基盤上にジスルフィド基を用いて双頭型配糖体を固定化することで、ラベル化が不要な糖鎖固定化バイオセンサーを構築する事を目的として、金ナノ粒子修飾局在表面プラズモン共鳴(LSPR)基盤上への糖鎖の固定化を行った。蛍光顕微鏡を用いた観察では、LacNAc構造を認識する蛍光標識レクチン(デイゴマメレクチン;ECA)との糖鎖構造特異的な結合が観察された。また、LSPRにLacNAc含有ジスルフィド:双頭型配糖体固定化金基盤を用いたところ、糖鎖固定化によりECA(非標識)との相互作用問における最大吸光強度や最大吸収波長に違いがみられた。興味深いことに、この糖鎖-レクチン間相互作用における最大吸光強度や最大吸収波長は固定化糖鎖であるLacNAc含有ジスルフィド双頭型配糖体のスペーサー構造(アルキル鎖長など)によっても変化する事が示された。また、酸性糖であるシアロ型糖鎖を固定化した場合は、中性糖のときとは異なる光学特性を示すことも明らかとなった。以上の結果より、金ナノ粒子修飾LSPR法を用いることで、ラベル化が不要な糖鎖固定化バイオセンサーを開発した。さらに、高感度の光学的バイオセンサーを設計する際に、本糖鎖プローブの糖鎖構造及びスペーサー構造の重要性が示された。

1。细胞膜表面模拟物的表面模拟分子组件（聚类）模仿细胞膜的表面糖，这是一种新型的二硫化物双头糖苷。具体而言，将各种具有不同间隔结构的皮革乙酰乳糖苷（LACNAC）糖苷引入了两个末端的羧基，该端羧基具有4,4'-二硫代菌CACID，以获得各种含LACNAC的二硫化二硫键双头糖苷。此外，证明这些双头糖苷可以通过各种糖基化酶扩展，并且通过使用α2,6-和α2,3和α2,3-溶解酶，可以将双头性糖苷的聚糖部分转化为蜂窝膜和人类avian的表面基于晶状体的糖基化的糖苷的聚糖部分。 2。通过使用二硫键组将双头糖苷固定在金底物上，建立局部表面等离子共振方法，将聚糖固定在金纳米粒子改性的局部表面等离子体共振（LSPR）底物上，目的是构建糖果素含量的生物感知者的目的。使用荧光显微镜观察显示，聚糖结构与荧光标记的凝集素（Deigameme凝集素； ECA）的特异性结合，该结构识别LACNAC结构。此外，当使用含LACNAC的二硫化物：双头糖苷固定的LSPR固定金底物时，在与Glycan固定化导致的ECA相互作用（无标记）的相互作用中观察到最大吸收强度和最大吸收波长的差异。有趣的是，已经表明，在这种糖链蛋白相互作用期间的最大吸收强度和最大吸收波长也取决于含LACNAC的二硫化物双轴糖苷的间隔结构（例如，烷基链长度），这是一种固定的聚糖。还已经揭示了酸性糖唾液型糖链被固定时，它表现出与中性糖的光学特性不同。基于上述结果，使用金纳米颗粒改性的LSPR方法开发了不需要标记的固定生物传感器的糖基化生物传感器。此外，在设计高灵敏的光学生物传感器时，已经证明了糖链结构和垫片结构的重要性。

项目成果

Label-free detection of oligosaccharide-lectin interaction using plasmonic optical device for glycomics application

使用等离子体光学装置对糖组学应用中寡糖-凝集素相互作用进行无标记检测

• 发表时间: 2011
• 期刊: Sensor.Mater.
• 作者: Endo;T.;Matsuda;S.;Obara;T.;Chuma;Y.;Ogata;M.;Yanagida;Y.;Hatsuzawa;T.;Usui;T.
• 通讯作者: T.

Chemoenzymatic synthesis of sialoglycopeptides as glycomimetics to block infection by avian and human influenza virus

化学酶法合成唾液酸糖肽作为糖模拟物以阻断禽流感病毒和人流感病毒的感染

• 发表时间: 2009
• 期刊: Bioconjugate Chemistry 20
• 作者: Masaka;R.;Ogata;M.;Misawa;Y.;Yano;M.;Hashimoto;C.;Murata;T.;Kawagishi;H.;Usui;T.;Ryuichi Masaka;Tomoko Adachi;Makoto Ogata
• 通讯作者: Makoto Ogata

フコシル三糖及び五糖含有新規4価配位体の合成

含有岩藻糖基三糖和五糖的新型四价配体的合成

• 发表时间: 2012
• 作者: 森大地;尾形慎;朴龍洙;碓氷泰市
• 通讯作者: 碓氷泰市

Molecular design of multivalent glycosides bearing GlcNAc, (GlcNAc)_2 and LacNAc : Analysis of cross-linking activities with WGA and ECA lectins

带有 GlcNAc、(GlcNAc)_2 和 LacNAc 的多价糖苷的分子设计：与 WGA 和 ECA 凝集素的交联活性分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Ogata;M.;Misawa;Y.;Usui;T.
• 通讯作者: T.

Lactosylamidine-based affinity purification for cellulolytic enzymes EG I and CBH I and analysis of their condensation and transglycosylation reactions

基于乳糖脒的纤维素分解酶 EG I 和 CBH I 的亲和纯化及其缩合和转糖基反应分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Ogata;M.;Kameshima;Y.;Hattori;T.;Totani;K.;Nakamura;T.;Koshino;H.;Hiratake;J.;Usui;T.
• 通讯作者: T.