技術紹介

糖鎖構造プロファイリング技術は、糖鎖への結合特性の違うレクチン（糖鎖に結合するタンパク）を多種類用いることによって実現されます。LecChip™ Ver.1.0においては、45種の異なる特性を持ったレクチンがスライドガラス上に固定化されています。Cy3標識した糖タンパクをレクチンマイクロアレイにアプライし、蛍光のシグナルパターンを糖鎖プロファイラー（GlycoStation™ Reader 1200）で測定します。この測定結果を元に、フィンガープリント認証の原理を用いることによってプロファイリングパターンから、糖鎖構造の推定をすることができます。

詳しくは、参考文献（久野らNature Methods 2 p.851(2005)）をご参照下さい。

下図は、実際のプロファイリングパターンの一例です。

糖鎖プロファイラー GlycoStation™ Reader 1200で用いているエバネッセント波蛍光励起法は、弱い分子間相互作用を検出するのに効果的です。レクチンと糖鎖の相互作用は、抗原抗体反応やビオチンアビジンの反応に比べ、弱いものです（表1参照）。したがって、レクチンに結合しない余分なタンパクを除く為にレクチンマイクロアレイに洗浄工程を入れると、多くのアフィニティー情報は消えてしまいます。

表1：模範的な分子間相互作用のKd値

レクチン-糖鎖	10-3〜10-7
抗原-抗体	10-6〜10-9
ビオチン-アビジン	10-12

よく知られているように、全反射条件下では屈折率の低い側の表面にエバネッセント波が形成されます。エバネッセント波の侵入深さは光の波長程度の領域にあり、その強度は表面からの距離に対して指数関数的に減少していきます。 この性質によって、液層に漂っている糖鎖はエバネッセント波で励起されずに、レクチンと相互作用している糖鎖プローブのみが効果的に励起されます。この技術により、非常に弱い分子間相互作用を、洗浄工程無しに液層のまま、ダイレクトに測定することが可能となりました。この技術は、(独)産業技術総合研究所（AIST: Advanced Industrial Science and Technology）と共同で開発しました。

もう一つの重要なトピックは、(独)産業技術総合研究所で開発された包括的な糖鎖-レクチン相互作用のデータベースです。これは、フロンタルアフィニティークロマトグラフィー（FAC）という手法により測定された1万通りを超えるレクチンと糖鎖の相互作用をもとに作られました。このデータベースは、糖鎖プロファイリングにより得られる複雑なレクチンと糖鎖のアフィニティーパターンから、その糖鎖構造を推定し理解するためには有用なツールとなります。このデータベースに基づいてフィンガープリント認証を行う糖鎖構造解析ソフトウェア(GlycoAnalyser™ Ver1.0)は、GlycoStation™ Reader 1200のオプションとしてご利用頂けます。