Glycoblotting法
ヘミアセタールという構造は、アルデヒドとアルコールから刑成されており、可逆的な性質を有しています。下記に示しますように、糖はアルコールとアルデヒドを分子内に持ち、ヘミアセタール構造との平衡状態で存在します。糖は天然物中で唯一アルデヒドを持つ生体高分子です。また、アルデヒドはアミノオキシ基あるいはヒドラジド基などと反応する性質を持っています。
Glycoblotting法は、「アルデヒドを持つ生体分子は糖だけ」という点に着目して、複雑なサンプルから糖のみを選択的に捕捉することが可能な方法となっています。すなわち、アルデヒドと選択的に反応するヒドラジド基を有する固相樹脂を使用することによって、糖鎖切り出し処理した複雑な生体サンプルから糖鎖のみを選択的に捕捉します。捕捉した糖鎖は交換反応によって様々な蛍光物質でラベル化可能で、MALDI-TOF MS 分析や LC-MS 分析に供することができます。
参考情報
- “High-throughput protein glycomics: combined use of chemoselective glycoblotting and MALDI-TOF/TOF mass spectrometry.”
Nishimura, S. –I., Niikura, K., Kurogochi, M., Matsushita, T., Fumoto, M., Hinou, H., Kamitani, R., Nakagawa, H., Deguchi, K., Miura, N., Monde, K., Kondo, H. Angew. Chem. Int. Ed., 44, 91-96 (2004). - “N-glycan alterations are associated with drug resistance in human hepatocellular carcinoma.”
Kita, Y., Miura, Y., Furukawa, J., Nakano, M., Shinohara, Y., Ohno, M., Takimoto, A., Nishimura, S. –I. Mol Cell Proteomics. 6, 1437-1445 (2007).
“Toward automated glycan analysis.” - Nishimura, S. –I. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 65, 219-271 (2011).
関連サービス
糖鎖合成技術
糖鎖あるいは糖誘導体を調製するためには、完全化学合成、化学酵素法、酵素法などの方法が考えられます。糖鎖を合成するためには熟練した技術と経験が必要で、弊社ではターゲットに合わせて最適な方法を適用することでシンプルな単糖誘導体から複雑な分岐糖鎖まで様々な糖鎖合成が可能になっています。化学酵素合成法では、化学合成によって調製した基質に対して、鍵となる複数の糖転移酵素を作用させることによって簡便に複数の糖誘導体を得るノウハウを有しています。また、磁性微粒子に固定化した糖転移酵素を利用することによって、貴重な糖転移酵素の繰り返し使用を実現しています。
参考情報
- “Membrane-bound stable glycosyltransferases: highly oriented protein immobilization by a C-terminal cationic amphipathic peptide.”
Naruchi, K., Nishimura, S. –I. Angew. Chem. Int. Ed., 50, 1328-1331 (2011). - “A novel approach for the parallel synthesis of glycopeptides by combining solid-phase peptide synthesis and dendrimer-supported enzymatic modifications.”
Matsushita, T., Handa, S., Naruchi, K., Garcia-Martin, F., Hinou, H., Nishimura, S. –I. Polym. J. 45, 854-862 (2013). - “Site-specific conformational alteration induced by sialylation of MUC1 tandem repeating glycopeptides at an epitope region for the anti-KL-6 monoclonal antibody.”
Matsushita, T., Ohyabu, N., Fujitani, N., Naruchi, K., Shimizu, H., Hinou, H., Nishimura, S. –I. Biochemistry 52, 402-414 (2013). - “A new approach for the synthesis of hyper-branched N-glycan core structures from Locust bean gum.”
Kumar, R., Naruchi, K., Miyoshi, R., Hinou, H., Nishimura, S. –I. Org. Lett. 15, 6278-6281 (2013).
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生体膜模倣素材の作製技術
生体膜表面にはホスホリルコリン基といわれる両イオン性物質が存在しています。このホスホリルコリン基とアルキル鎖を介して末端にチオール基を持つ化合物は金属などと反応すると「自己組織化」することによって単相（自己組織化膜）を形成することが知られています。金属には基盤、微粒子が利用でき、ホスホリルコリン基で被覆した素材はタンパク質などの非特異吸着を抑制することが可能です。また、特定の物質と反応するリンカーとホスホリルコリン基を有するリンカーを共存させることで機能性分子を補足するような素材への利用ができます。
参考情報
- “Membrane-bound stable glycosyltransferases: highly oriented protein immobilization by a C-terminal cationic amphipathic peptide.”
Naruchi, K., Nishimura, S. –I. Angew. Chem. Int. Ed. 50, 1328-1331 (2011). - “Importance of sialic acid residues illuminated by live animal imaging using phosphorylcholine self-assembled monolayer-coated quantum dots.”
Ohyanagi, T., Nagahori, N., Shimawaki, K., Hinou, H., Yamashita, T., Sasaki, A., Jin, T., Iwanaga, T., Kinjo, M., Nishimura, S. –I. J. Am. Chem. Soc. 133, 12507-12517 (2011). - “Phosphorylcholine self-assembled monolayer-coated quantum dots: real-time imaging of live animals by cell surface mimetic glyco-nanoparticles.”
Nishimura, S. –I. Clin Lab Med 32, 73-87 (2012). - “Rapid endolysosomal escape and controlled intracellular trafficking of cell surface mimetic quantum-dots-anchored peptides and glycopeptides.”
Roger, S. Tan., Naruchi, K., Amano, M., Hinou, H., Nishimura, S. –I. ACS Chem. Biol. 10, 2073-2086 (2015).
関連サービス
生体分子固定化技術
Helicobacter pylori の持つ α1,3-フコース転移酵素のC末端には、塩基性アミノ酸が豊富な領域が存在します。この塩基性豊富な領域は菌体内で膜に接着する役割を担っていると考えられています。膜接着に関与していると推測される領域を合成し、膜環境下においたところヘリックス構造が誘起されることがわかりました。実際に、α1,3-フコース転移酵素を生体膜を模倣した磁性微粒子に混合すると、配向を制御して固定化可能で、かつ高活性で繰り返し使用できることを明らかにしました。上記の膜接着配列ペプチドに任意の生体分子を結合させることで、膜を模倣した素材上に配向制御して提示することが可能になりました。
参考情報
- “Biomolecule-immobilized carrier and method for immobilizing biomolecule on carrier.”
Nishimura, S. -I., Naruchi, K. WO/2009/104738, PCT/JP2009/053038 - “Membrane-bound stable glycosyltransferases: highly oriented protein immobilization by a C-terminal cationic amphipathic peptide.”
Naruchi, K., Nishimura, S. –I. Angew. Chem. Int. Ed. 50, 1328-1331 (2011).
