RESEARCH CONTENTS

研究内容

糖鎖1分子領域

Single Glycan Molecule

目的・内容

個々の糖鎖分子のふるまいを理解する

糖鎖1分子領域の目的は、細胞における個々の糖鎖の動態の原理を解明することです。そのためには、各糖鎖分子の全合成、各糖鎖のプローブ開発、開発したプローブでの1分子イメージングやNMR解析などが必要です。これらの手法により、細胞膜、細胞内での個々の糖鎖の挙動を解明します。

糖鎖は構造が複雑で全合成が難しいため、各糖鎖分子の全合成に有用な効率的反応手法を開発し、糖鎖ライブラリーを構築します。また糖鎖分子を蛍光ラベルしたり、糖鎖結合分子を開発することによって、各糖鎖を特異的に認識するプローブを開発します。得られたプローブを細胞に適用して、生きた細胞の膜や細胞内での糖鎖の動きを1分子観察します。さらにNMRや計算科学などで、溶液中の糖鎖の構造やダイナミクスを明らかにします。

具体例

革新的な糖鎖の化学合成法

例えば、最近ではシアル酸と呼ばれる糖を持った糖鎖の革新的な合成方法を開発しています(Komura et al., Science, 2019, 364, 677-680)。この手法により、これまで困難であった複雑な糖鎖分子の全合成が可能になり、純粋な糖鎖1分子を用いた生物・医学研究への展開が可能になりました。

世界最速の糖鎖1分子イメージング

また、分解能の高いイメージング技術により、合成した糖脂質の1分子が細胞膜上で会合する様子などを可視化することにも成功しています(Komura et al., Nat. Chem. Biol., 2016, 12, 402-410)。

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