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目次

糖鎖生物学入門

糖鎖生物学入門

  • Maureen E.Taylor(著)/ Kurt Drickamer(著)/ 西村 紳一郎(監訳)/ 門出 健次(監訳)
  • 第1章 糖鎖生物学概論
    • 1.1 糖鎖生物学はタンパク質や脂質に結合した糖鎖の多様な機能を研究する学問分野である
    • 1.2 複合糖質は三つの主要なグループに分類される
    • 1.3 糖鎖は相互によく似た化学構造の単糖から構成される
    • 1.4 単糖間グリコシド結合の多様な立体配置
    • 1.5 グリコシド結合の形成にはエネルギーが必要であり,特定の酵素によって触媒される
    • 1.6 糖鎖の構造-機能相関を理解するのは他の生体高分子より難しい
    • 1.7 糖鎖の構造はゲノム中に間接的にコードされている
    • 1.8 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第2章 N結合型糖鎖の生合成
    • 2.1 N結合型糖鎖は多様であるが,共通のコア構造をもっている
    • 2.2 N結合型糖鎖は3段階で合成される
    • 2.3 N結合型糖鎖前駆体はドリコール脂質上で合成される
    • 2.4 ドリコール結合型糖鎖前駆体の糖鎖はポリペプチドのアスパラギン残基に転移する
    • 2.5 コア糖鎖構造は糖加水分解酵素と糖転移酵素により修飾される
    • 2.6 コア構造は混成型構造やポリラクトサミン配列などさまざまに修飾される
    • 2.7 ABO式血液型は赤血球糖鎖の末端構造の違いによって決定される
    • 2.8 何百種類もの糖転移酵素によって非常に多様なN結合型糖鎖が生成する
    • 2.9 個々の糖タンパク質のN結合型糖鎖は不均一である
    • 2.10 個々の糖タンパク質に結合しているN結合型糖鎖の性質は,そのタンパク質とそれが発現した細胞によって決定される
    • 2.11 下等真核生物ではハイマンノース型糖鎖のみ存在するが,高等生物においては複合型糖鎖を生成する機構が発達している
    • 2.12 N結合型糖鎖は多細胞生物の発生に不可欠である
    • 2.13 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第3章 糖鎖のコンホメーション
    • 3.1 糖鎖の三次元構造は「コンホメーション」と呼ばれる
    • 3.2 単糖は限定されたコンホメーションしかとらない
    • 3.3 糖鎖のコンホメーションはねじれ角で表される
    • 3.4 局所的な立体障害や静電相互作用によって,グリコシド結合のコンホメーションは大きな影響を受ける
    • 3.5 糖鎖のコンホメーションは,その糖鎖上で離れたヘキソース間の相互作用によって影響を受ける
    • 3.6 協同的な相互作用が糖鎖の全体の折りたたみ構造を決める
    • 3.7 糖鎖のコンホメーションは動的である
    • 3.8 近距離の相互作用も長距離の相互作用も多糖のコンホメーションを決める要因である
    • 3.9 少数の糖鎖のコンホメーションがX線結晶構造解析や核磁気共鳴法によって研究されている
    • 3.10 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第4章 糖鎖構造の解析方法
    • 4.1 N結合型糖鎖構造の分析には酵素が用いられる
    • 4.2 分離した糖鎖と完全な複合糖質はレクチンによって分析できる
    • 4.3 質量分析法と核磁気共鳴法は糖鎖構造を確定する有用な物理的手法である
    • 4.4 小さな糖鎖は化学的手法によって合成できる
    • 4.5 酵素合成は糖鎖合成の代替手段である
    • 4.6 ネオ複合糖質はタンパク質や脂質に糖を化学的に結合させることによってつくられる
    • 4.7 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第5章 O結合型糖鎖
    • 5.1 ムチンは保水力の強い重度にO結合型糖鎖付加された高分子量タンパク質である
    • 5.2 細胞表面タンパク質にはムチン様ドメインをもっているものがある
    • 5.3 可溶性および細胞表面の糖タンパク質の多くはO結合型糖鎖のクラスターを含んでいる
    • 5.4 ムチン型糖鎖の生合成はゴルジ体におけるタンパク質への単糖の連続的な付加によって行われる
    • 5.5 プロテオグリカンは重度にO-グリコシル化された糖タンパク質で細胞外マトリックスに強度を与える
    • 5.6 細胞表面のプロテオグリカンは成長因子と相互作用する
    • 5.7 プロテオグリカンの生合成には糖転移酵素に加えていくつかの修飾酵素が必要である
    • 5.8 O結合型フコースグリカンは発生過程の細胞外シグナル伝達にとって重要である
    • 5.9 まれなO結合型糖鎖付加がいくつかのタンパク質で見られる
    • 5.10 細胞質や核のタンパク質はO結合型GlcNAcの付加によって修飾されうる
    • 5.11 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第6章 糖脂質と膜タンパク質のグリコシル化
    • 6.1 ほとんどの膜内在性タンパク質はグリコシル化されている
    • 6.2 神経細胞接着分子のポリシアリル化は細胞接着を妨げる
    • 6.3 膜は糖タンパク質と同じくらい糖脂質を含んでいる
    • 6.4 スフィンゴ糖脂質の生合成はゴルジ体内で起こる
    • 6.5 細胞表層の糖脂質は神経系の発達にとって重要である
    • 6.6 糖脂質の分解経路における欠陥は病気を引き起こす
    • 6.7 いくつかのタンパク質は糖脂質アンカーを介して膜に結合している
    • 6.8 糖脂質アンカーは小胞体でタンパク質に付加される
    • 6.9 糖脂質アンカーに結合しているタンパク質は細胞膜に局在化している
    • 6.10 発作性夜間ヘモグロビン尿症は糖脂質アンカーの欠損によって引き起こされる
    • 6.11 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第7章 タンパク質の構造と機能にグリコシル化が及ぼす影響
    • 7.1 グリコシル化の影響を研究するためにさまざまな手法が利用できる
    • 7.2 糖鎖が細胞接着分子CD2の構造を安定化する
    • 7.3 糖鎖がトリパノソーマの変異表面糖タンパク質のαへリックス構造を置き換える
    • 7.4 単糖の付加がタンパク質の安定性を向上させる
    • 7.5 N-グリコシル化によってリボヌクレアーゼの安定性が向上する
    • 7.6 糖鎖はタンパク質間の相互作用を調節できる
    • 7.7 タンパク質の表面を覆う糖鎖がタンパク質を分解から保護している
    • 7.8 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第8章 細胞や組織における糖タンパク質輸送
    • 8.1 動物レクチンは多様な構造と機能をもっている
    • 8.2 レクチンは分泌経路において重要な機能をもっている
    • 8.3 カルネキシンとカルレティキュリンは小胞体での糖タンパク質の折りたたみを助けている
    • 8.4 レクチンは正しく折りたたまれていない糖タンパク質の分解に関与している
    • 8.5 L型レクチンは糖タンパク質を小胞体からゴルジ体へ運ぶ
    • 8.6 マンノース6-リン酸残基はリソソーム酵素のリソソームへの輸送シグナルとなる
    • 8.7 2種類のマンノース6-リン酸受容体がリソソーム酵素のターゲッティングに関与している
    • 8.8 アシアロ糖タンパク質受容体は肝臓での血清糖タンパク質のクリアランスに関与している
    • 8.9 マンノース受容体は血流から先天的に存在する糖タンパク質を除去する
    • 8.10 マンノース受容体は硫酸化ホルモンの活性も制御している
    • 8.11 いくつかの細胞内レクチンは核内において機能している
    • 8.12 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第9章 細胞接着とシグナル伝達における糖鎖認識
    • 9.1 セレクチンは白血球の細胞接着を担う分子である
    • 9.2 個々のセレクチンに対する特異的な糖鎖リガンドが同定されている
    • 9.3 セレクチンはシグナル伝達物質でもある
    • 9.4 C型レクチンは抗原提示の過程に関与している
    • 9.5 DC-SIGNとDC-SIGNRはヒト免疫不全ウイルスのT細胞への感染を促進する
    • 9.6 siglecは細胞接着とシグナル伝達の機能をもつ分子である
    • 9.7 シアロアドヘシンはマクロファージ上の接着受容体である
    • 9.8 ミエリン関連糖タンパク質は中枢神経系と末梢神経系において機能する
    • 9.9 CD22はB細胞上のシグナル伝達分子である
    • 9.10 細胞外ガレクチンは細胞接着とシグナル伝達に関与する
    • 9.11 マンノース結合タンパク質は宿主防御分子である
    • 9.12 マンノース結合タンパク質は補体を活性化するレクチン経路を開始する
    • 9.13 マンノース受容体はマクロファージの病原体の取り込みを手伝う
    • この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第10章 動物レクチンの糖認識メカニズム
    • 10.1 レクチンは一次構造に基づいて分類される
    • 10.2 C型糖認識ドメインと単糖の二つのヒドロキシル基との結合にはCa2+が介在する
    • 10.3 C型糖認識ドメインの少数のアミノ酸残基が結合するリガンドを決定する
    • 10.4 すべてのタイプの糖認識ドメインに類似した単糖認識メカニズムが存在する
    • 10.5 セレクチンの糖認識ドメインには糖鎖と特異的な相互作用をするためのザブサイトが必要である
    • 10.6 結合部位の拡張は多くのレクチンで認められている
    • 10.7 結合価とオリゴマーの空間配置がレクチンの糖鎖への特異性と親和性を決定する
    • 10.8 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第11章 植物,細菌,ウイルスの糖鎖生物学
    • 11.1 植物と微生物の糖鎖には哺乳類には見られない機能がある
    • 11.2 植物は糖鎖をシグナル伝達分子として利用している
    • 11.3 一般的な植物レクチンは生物学者にとって有益なツールである
    • 11.4 いくつかの植物レクチンは毒素である
    • 11.5 細菌毒素の多くはレクチンである
    • 11.6 細菌は宿主細胞の表面に結合するためにレクチンを使う
    • 11.7 ウイルスは標的細胞表面に結合するためにレクチンを使う
    • 11.8 レクチンは進化の初期で現れたが,高等生物ではさまざまな機能をもっている
    • 11.9 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第12章 グリコシル化と病気
    • 12.1 N結合型糖鎖を合成する酵素の変異は先天性糖鎖形成不全症を引き起こす
    • 12.2 糖転移酵素の異常発現は血液凝固障害を引き起こす
    • 12.3 タンパク質の化学的糖化は糖尿病において起こる
    • 12.4 糖鎖に対する抗体は疾患を引き起こしうる
    • 12.5 慢性関節リウマチにおいてはIgGの糖鎖が変化している
    • 12.6 グリコシル化の変化はがんに関連している
    • 12.7 グリコシル化の変化の追跡はがんの検出や治療にとって有益である
    • 12.8 この章のまとめ
    • 重要な文献
  • 第13章 糖鎖生物学の未来
    • 13.1 特定の糖鎖が担う役割についての重要な手がかりは生化学および分子生物学的研究から得られるだろう
    • 13.2 ゲノミクスは糖鎖生物学に新たな見識をもたらし始めている
    • 13.3 グライコミクスは糖鎖生物学の幅広い知見の獲得を約束する
    • 13.4 モデル生物はグリコシル化のより原始的な機能の解析に最も有効である
    • 13.5 糖鎖がどのような機能をもっているかを分子レベルで理解するには構造と機能の関係についてさらなる解明が必要である
    • 13.6 糖鎖生物学の知見が増加し,実際的な研究に応用されている
    • 13.7 この章のまとめ
    • 重要な文献