HPLCマップを用いた糖鎖構造解析は、複雑な糖鎖構造を異性体を識別しつつ定量的に解析することが可能であり、ヒューマングライコームプロジェクトにおいても重要な役割を担っている。本記事では、HPLCマップの基本原理と応用、特に質量分析との連携やデータベース「GALAXY」の活用による糖鎖構造の同定方法について紹介する。この手法は、糖鎖研究の加速やヒト糖鎖地図の精密化に大きく貢献する。 ...and more
本希少糖シリーズ「Rare Sugars」は、自然界における希少糖の位置付けや歴史を紹介した第一回「希少糖とは」から始まり、次に酵素法を用いた全希少糖の生産技法を体系化した「イズモリング」の基本概念とその進化を紹介した。それに続いて、希少糖結晶構造の物理化学的特性や、イズモリングによる希少糖生産方法とそれを担う各生産酵素の特徴、さらに生産された各種希少糖の用途開発についてそれぞれ概説してきた。希少糖の用途開発については、抗がん作用や糖尿病および肥満症などへの医療分野での創薬開発、化粧品分野等を含むアンチエイジング作用開発、食品分野や農業分野で利用するための機能開発等を紹介した。本報では、これら多岐に渡る用途開発から出た研究成果を実用化に向けて進めるために、産官学がそれぞれの立場でどのように連携してきたかを取りまとめた。地方発のイノベーションが社会実装されるに至った軌跡として、希少糖実用化に向けて一致団結した地域連携の歩みを紹介し、産官学連携が事業化にどのようなインパクトを残したかを示したい。 ...and more
ヒトの母乳は平均して11.3グラム/リットルの濃度のヒトミルクオリゴ糖(HMOs)を含み、それは母乳の中でラクトース、脂質に次ぐ3番目の固形分である。現在までに約200種類のHMOsが構造決定されているが、それらはシアル酸とフコースを除くコア骨格に基づいて、21のシリーズに分類される(図 1)。代表的なHMOを図 2に示したが、HMOs中でこれらが大半を占め、他のHMOの濃度は痕跡程度にすぎない。母乳栄養児が母乳を摂取した後、大部分のHMOsは小腸で消化を受けずに大腸に到達し、そこで(1)有用性腸内細菌ビフィズス菌の増殖を刺激する、(2)病原性微生物による感染を防ぐ、(3)免疫能を調整する、(4)腸管バリア機能を強化し、壊死性腸炎を防御する、(5)乳児の脳神経系を活性化する、などの健康機能を発揮する。 少数のHMOsの工業生産が開始され、HMOsの健康機能性研究や健康状態と母乳におけるHMOsプロファイルの相関を研究するコホート研究の論文数が世界的に急増している。このミニレビューの中では日本におけるHMOs研究史を紹介するとともに、今後の課題について展望する。 ...and more
β-1,2-グルカン関連糖鎖は様々な細菌が宿主免疫回避因子として合成する糖鎖として報告されている。特に根粒菌や植物病原菌が合成するOsmoregulated periplasmic glucans(OPG)は共生や病原性のための必須因子として報告されており、この糖鎖の合成や受容を制御ターゲットとした農薬、医薬品の創生も期待される。しかし、そのような直接のターゲットとなる合成酵素や受容体の多くは未同定であった。筆者らが機能構造解析により発見したOPG合成に関わる新規な酵素ファミリー(GH186)は自然界で報告される主要なOPG3種のうち、2種の合成に関わる鍵酵素群であった。本稿では、これらの解析からユニークな基質認識機構や糖鎖の合成反応、分解反応の新しい分子メカニズムの存在が示されたことを紹介する。 ...and more