發現能與環狀糖結合的新型運輸蛋白：揭示適合環狀β-1,2-葡聚醣的獨特基質識別機制

【研究摘要與重點】環狀糖因具有能將其他分子包覆於內部的特性，在醫療應用上備受期待。本次研究發現了一種能與環狀及直鏈狀糖鏈β-1,2-葡聚醣結合，並將其運送至細胞內的新型糖運輸蛋白。結構解析結果顯示，該運輸蛋白能於彎曲基質的中央部分進行結合，證實其結構極適合環狀糖的結合。此項成果為環狀糖在醫藥品與食品領域的應用研究提供了基礎。 【研究概要】由東京理科大學創域理工學部生命生物科學科中島將博准教授、同大學理學部第一部應用化學科鳥越秀峰教授，以及新潟大學農學部農學科中井博之准教授組成的研究團隊，首次發現了一種能將葡萄糖以特殊結合方式連接而成的糖鏈「β-1,2-葡聚醣」運送至細胞內的新型糖運輸蛋白。β-1,2-葡聚醣是與細菌致病性及共生等多種生命現象相關的糖鏈。特別是具有環狀結構的環狀β-1,2-葡聚醣，作為包合化合物的應用潛力備受關注。過去，中島准教授等人雖已針對此糖鏈進行研究並累積了關於分解酵素的知識，但關於將β-1,2-葡聚醣運送至細胞內的機制卻幾乎未被解明。本研究小組透過搜尋最能適應高溫、對理解光合作用演化至關重要的絲狀光合細菌Chloroflexus aurantiacus的基因組，鎖定了候選蛋白（Chy400_4166），並進行了功能解析與X射線晶體結構解析。解析結果顯示，Chy400_4166能以高親和力與環狀及直鏈狀β-1,2-葡聚醣結合，且具備與已知β-1,2-葡聚寡糖運輸蛋白完全不同的新型結合機制。本次發現不僅有助於解明β-1,2-葡聚醣的運輸系統及理解細菌的致病性與共生機制，更是理解環狀糖在生物體內行為的基礎知識，預期未來將成為醫學應用的基石。本研究成果已於2026年5月10日線上發表於國際學術期刊《FEBS Journal》。