糖鎖生物学

糖鎖生物学は、グリカンと複合糖質の生合成、構造、機能および進化に関する研究です。グリカンおよび複合糖質プロファイルの動的変化を研究することは、生物における重要な生物学的プロセスを理解するために不可欠です。ヒトの免疫系の大部分は、グリカン-タンパク質相互作用を介して機能します。糖タンパク質、糖脂質、および炭水化物の生理と病原体認識は、がんや自己免疫疾患に対する次世代の治療薬、ワクチン、診断法のために研究されています。

細胞表面の糖タンパク質と糖脂質の糖鎖は、細胞の情報伝達プロセスと生理的応答において機能します。また、細胞表面の糖タンパク質と糖脂質は、細胞間接着のアンカーおよび抗体やその他のタンパク質の接着点となり、細菌やウイルスの受容体部位として機能します。細胞表面の糖鎖付加（グリコシル化）パターンの変化は、細胞分化、発生、ウイルス感染に関連しており、特定のがんの診断に用いられています。そのうち7つは、関連するグリコシルトランスフェラーゼの発現や局在の変化と相関しています。

一般的に適用されているのは、グライコミクスとグリコプロテオミクスの研究分野です。これらには、グリカン合成、グリコシル化および脱グリコシル化、ならびにグリカン分析などの分野が含まれます。グライコミクスは糖鎖生物学の1つの分野であり、細胞や生物におけるグリカンやグライコームの構造や機能を明らかにすることを目的としています。グリコプロテオミクスは、細胞や組織の糖タンパク質におけるグリカンの位置と同一性を決定することに重点を置いています。質量分析法は、グライコミクスとグライコプロテオミクスの両研究分野で広く用いられていますが、グリカンの多様性とグリコシル化部位のばらつきにより、解析は依然として非常に困難です。