Evaluation of the effect of natural or unnatural glycosylation modes on the activity of glycoproteins

评估天然或非天然糖基化模式对糖蛋白活性的影响

基本信息

批准号：
21K18215
负责人：
梶原康宏
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

R３年度では、エリスロポエチンがそのレセプターに結合する際、生じる複合体の界面に存在する糖鎖が複合体の安定性を向上させることを見出した。また、その際、天然型のN型糖鎖結合様式とそのアナログ型糖鎖結合様式では、エリスロポエチンのレセプターへの結合活性に影響がでることをみいだした。そこで、令和４年度は、さらに別のタンパク質複合体をモデルに、複合体界面に存在する糖鎖の影響を調べることとした。モデルとしては、抗体のFc部位に結合する小型タンパク質を選び、その複合体の界面に位置するところに故意にヒトの複合型糖鎖を結合させた小型糖タンパク質を新規に合成することに成功した。そして抗体との結合親和力を調べた結果、小型タンパク質の抗体への結合親和力が僅かではあるが向上することが確認できた。そこで、ヒトのN型糖鎖の還元末端とタンパク質間の距離を可変した非天然型糖タンパク質の合成をおこなった。まず鶏卵から単離したN型糖鎖のアスパラギンを除去し、還元末端が遊離となった糖鎖を合成した。そしてアミノ基を導入後、グリシン、βアラニンをそれぞれ連結後、アミノ酸のアミノ基にクロロ酢酸を縮合し、非天然型結合様式の糖鎖を合成することに成功した。現在、これら糖鎖基質をシステインを導入した小型タンパク質にハロアセトアミド法で結合させ非天然型結合様式の糖タンパク質を合成している。またアクアポリンの糖鎖と水の相互作用を調べる実験を検討しているが膜タンパク質であるアクアポリンの合成法に改良をする必要があった。幸い、糖鎖をペプチド中に脱着可能な方法で結合させることで、超難溶性のペプチドを可溶化する方法を見出すことに成功した。これは、世界的に問題とされている超難溶性のタンパク質の合成に大きな貢献をすることが期待できるものである。現在、この手法を種々な超難溶性のペプチドに連結し可溶化できるか検討をしている。

在R3中，发现促红细胞生成素与其受体结合时，所得复合物界面上存在的糖链可改善复合物的稳定性。此外，发现天然的N型聚糖结合模式及其模拟聚糖结合模式会影响促红细胞生成素与受体的结合活性。因此，在2022年，我们决定使用另一种蛋白质复合物作为模型研究复合界面上存在的糖链的影响。作为模型，我们选择了一种与抗体FC位点结合的小蛋白，并成功合成了一种小的糖蛋白，其中人类复合物聚糖故意与复合物的界面结合。检查了与抗体的结合亲和力，并确认小蛋白与抗体的结合亲和力略有改善，尽管不限于抗体。因此，我们进行了非天然糖蛋白的合成，该糖蛋白可在人类N型聚糖和蛋白质的还原末端之间差异。首先，除去了从鸡蛋中分离出的N型糖链，并合成了带有自由还原末端的糖链。引入一个氨基氨基后，将甘氨酸和β-丙氨酸连接，并将氯乙酸凝结至氨基酸的氨基，并成功合成了非天然键合糖链。目前，通过将这些聚糖底物与卤乙酰氨酰胺法与半胱氨酸一起引入的小蛋白结合来合成这些糖蛋白。此外，我们一直在研究一个实验，以研究水通道蛋白糖链和水之间的相互作用，但是有必要改善膜蛋白Aquaporin的合成方法。幸运的是，我们成功地找到了一种通过将糖链粘合到肽的可吸收方式来溶解极溶性肽的方法。预计这将为合成超基质可溶性蛋白的合成做出重大贡献，这被认为是一个全球问题。目前，我们正在研究该技术是否可以与各种极溶性溶解的肽相关，以使其溶解。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Synthesis of fluorogenic glycan probes for detecting ENGases activity

用于检测 ENGase 活性的荧光聚糖探针的合成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nozomi Ishii;Ichiro Matsuo
通讯作者：
Ichiro Matsuo

Chemical synthesis of an erythropoietin glycoform having a semisynthesized triantennary oligosaccharide and its biological evaluation

半合成三触角寡糖促红细胞生成素糖型的化学合成及其生物学评价

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Maki;R. Okamoto;M. Izumi;Y. Kajihara
通讯作者：
Y. Kajihara

新規One-Pot法よる糖タンパクの化学合成と糖鎖の特異的水和効果

新型一锅法化学合成糖蛋白及糖链的特异性水合效应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
芝田大之;田中裕也;趙冬林;真木勇太;梶原康宏;岡本亮
通讯作者：
岡本亮

Optimization of Semisynthetic Approach for Glycosyl Interferon beta polypeptide by Utilizing Bacterial Protein Expression and Chemical Modification

利用细菌蛋白表达和化学修饰优化糖基干扰素β多肽的半合成方法

DOI：
10.1039/d1ob02391h
发表时间：
2022
期刊：
Organic & Biology Chemistry
影响因子：
0
作者：
Yie-Kie Chong;Chaitra Chandrashekar;Donglin Zhao;Yuta Maki;Ryo Okamoto;Yasuhiro Kajihara
通讯作者：
Yasuhiro Kajihara

タンパク質糖鎖水和殻による水の動的挙動

蛋白质糖链水化壳导致水的动态行为