RESEARCH CONTENTS

研究内容

構造解析部門

目的・内容

糖鎖および関連分子の構造を決定し、糖鎖機能の解明につなげる

構造解析部門の目的は、糖鎖および関連分子の構造を詳細に分析し、さらにその情報を網羅的に集めて、糖鎖機能の解明や疾患の診断などにつなげることです。そのためには、生体中や細胞中の各糖鎖分子、関連分子、およびそれらが集まった分子群について、質量分析などを用いて構造を解析することが必要です。具体的には、LC-MS、MALDI-MSなどの質量分析計や、NMRなどを用います。また、糖鎖の分析を自動で行う技術を開発し、誰でも多数のサンプルから糖鎖の構造解析ができるようになることを目指します。
これらを用いた解析により、疾患の診断や生命の理解につながるような糖鎖情報を取得します。

研究例

糖鎖関連分子の分析

質量分析、NMR、計算科学などを駆使し、溶液中の各糖鎖分子および糖関連代謝物の構造、ダイナミクスを明らかにします。これらの解析によって深められた個々の分子の情報を統合し、他部門と連携することによって、糖鎖が関わる生命現象の理解へと発展させます。

所属研究者

Morten Thaysen-AndersenMorten Thaysen-Andersen

構造解析部門

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専門
Clinical glycoproteomics, Glycoimmunology, N-glycosylation, Cancer, Sepsis, Innate immunity
研究内容
The Glycoproteomics Lab@iGCORE develops and applies cutting-edge LC-MS/MS-based methods for quantitative and comparative glycoproteomics of human biospecimens to holistically explore elusive roles of protein N-glycosylation in human glycobiology with a particular focus on the innate immune system. The group uses high throughput glycoproteomics methods compatible with large clinical sample cohorts to study how the N-glycoproteome is remodelled with aberrant physiology and with various disorders including cancer, inflammation and infectious diseases.

梶 裕之Hiroyuki Kaji

部門長構造解析部門

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専門
Glycoproteomics, glycome, proteome, liquid chromatography, mass spectrometry
研究内容
タンパク質の翻訳後修飾、特に糖鎖修飾について、質量分析法を基盤として網羅的に分析、解析する技術の開発とその応用について研究している。体液、細胞、組織などの生体試料において、どのタンパク質の、どの部位に、どのような糖鎖が付加されており、それらがいかなる時に、どう変化するか、を包括的に観察し、これらの情報を提供することで、生命現象における糖鎖の関わりの解明や、糖鎖を利用した診断補助(バイオマーカー)・治療薬開発などの応用研究に貢献したい。

Jennifer Jean KohlerJennifer Jean Kohler

構造解析部門

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専門
chemical biology, fucose, glycolipids, intestinal epithelia, mucus, infectious disease, genetic disorders of glycosylation
研究内容
The complex structures and properties of glycans are critical to their myriad biological functions. However, this complexity leads to technical challenges. To tackle these challenges, our research team has created chemical biology methods aimed at understanding glycan function. In particular, we developed photocrosslinking sugar analogs that can be metabolically incorporated into cellular glycoconjugates and used to covalently capture transient glycan-mediated interactions. Using one of these photocrosslinking sugars, we discovered that cholera toxin recognizes fucosylated glycoconjugates displayed on the surface of human intestinal epithelial cells. In current work, we are continuing to develop and apply chemical biology tools to problems in glycoscience. Additionally, we are probing the mechanisms that regulate production of glycoconjugates that comprise the mucosal layer of the intestinal epithelial. Our studies have relevance to infectious disease, cancer biology, and genetic disorders of glycosylation.

古川 潤一Jun-ichi Furukawa

構造解析部門

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専門
グライコミクス、糖タンパク質、スフィンゴ糖脂質、グリコサミノグリカン、遊離オリゴ糖、SALSA法
研究内容
細胞表層は様々な糖鎖で覆われており、この糖鎖は細胞の状態や環境の変化に伴い構造や発現量が劇的に変化することが知られているが、糖タンパク質や糖脂質などの複合糖質糖鎖、へパラン硫酸やコンドロイチン硫酸などのグリコサミノグリカン、遊離オリゴ糖など多様なクラスの糖鎖が存在している。これら複合糖質の包括的な糖鎖解析技を開発をし血液、細胞そして組織などの総合グライコミクス研究を行なっている。

Rebeca KawaharaRebeca Kawahara

構造解析部門

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専門
Clinical glycoproteomics, multi-omics, data integration, glycosignatures, diseases
研究内容
The focus of my research at the Glycoproteomics Lab@iGCORE consists in developing and applying advanced mass spectrometry-based glycoanalytical methods and multi-omics data integration systems in large cohorts of clinical samples to enable comprehensive and holistic profile of the human glycoproteome and the discovery of new glycosignatures associated with human diseases.

花松 久寿Hisatoshi Hanamatsu

構造解析部門

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専門
糖鎖解析、質量分析、シアル酸
研究内容
細胞、組織、体液などに存在する様々なクラスの複合糖質糖鎖を簡便に解析するため、化学的アプローチによるシアル酸結合様式の質量分析による識別法、有用な切断酵素のないO型糖鎖の化学的切断法、グリコサミノグリカン二糖の新しい分離法など新しいサブグライコームの解析技術の開発にも取り組み、糖鎖の多様な機能解明に取り組んでいる。

郷 詩織Shiori Go

構造解析部門

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専門
糖脂質、Glycoproteomics、細胞内輸送
研究内容
細胞膜構成成分の一種であるスフィンゴ糖脂質と神経変性疾患発症のメカニズムに着目し、神経変性疾患における糖脂質代謝、輸送機構へ影響に加え、糖脂質組成の変化による細胞膜タンパク質への動態変化に注目し解析を行っている。近年は特に、筋委縮性側索硬化症(ALS)の発症機構の解明に向け、近年新たにリスク因子として同定された未知糖転移酵素、Glycosyltransferase 8 domain containing 1(GLT8D1)に注目し、酵素機能の同定および神経細胞に及ぼす影響の解明目指している。

黄 澄澄Chengcheng Huang

構造解析部門

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専門
ケミカル糖鎖生物学、シアル酸、遊離糖鎖、血清
研究内容
化学的および生物学的手法でさまざまな反応基を持つ糖を作成し、それらを用いて糖鎖の生体内機能の解明を目指す。
特に光架橋反応のできるシアル酸類似体を使用し、生きた細胞の表面の糖鎖末端を修飾する。これにより今まで見えなかった細胞膜上および細胞間での瞬間的な糖鎖‐タンパク質の相互作用を検出し、糖鎖の新たな機能解明に挑む。
また、シアル酸を蛍光標識する新しいクリックケミストリーの開発や血清中の遊離オリゴ糖の構造解析とそれらの潜在的な生物学的機能解明も行っている。

Priya DiptaPriya DIPTA

構造解析部門

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専門
Glycoimmunology, Molecular Biology, Immunology, Cancer, Pharmacology, N-glycosylation
研究内容
I have joined the Glycoproteomics Lab@iGCORE to contribute towards the HGA goal by utilizing various analytical methods. My research focuses on mapping glycosylation in immune cells and the tumour microenvironment, aiming to uncover its functional implications in inflammation and cancer biology.

Yann Guerardel

構造解析部門

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専門
Glycomics、Structural analysis、Host-pathogen interactions、NMR、Mass Spectrometry
研究内容
I am a senior researcher for CNRS (Lille University, France) and an Invited Professor at iGCORE (Gifu University, Japan). I focus my research on the structure to function relationships of complex carbohydrates, from microorganisms to higher eukaryotes, mostly in the context of host-pathogen interaction. My main objective is to understand how the glycans from both host and pathogen fine tune the infectious process and how they may be used as diagnosis or therapeutic tools, with a keen interest for mycobacterial, fungus and viral infections. To reach this goal, I integrate a wide range of scientific approaches including synthetic chemistry, structural analysis using NMR spectroscopy and mass spectrometry, structural biology of proteins and enzymology.

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