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Pradimicinの標的糖鎖同定に基づく糖鎖結合性人工分子の設計開発

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Biology using bioactive natural products as specific ligands: identification of molecular targets and regulation of bioactivity
Project/Area Number 24102535
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

中川 優  独立行政法人理化学研究所, 伊藤細胞制御化学研究室, 専任研究員 (90452284)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords有機化学 / 抗生物質 / 生理活性 / 糖鎖
Research Abstract

Pradimicin A (PRM-A) とその類縁体は,カルシウムイオン存在下 D-マンノース (Man) を認識する唯一の天然低分子化合物群である.近年,PRM-A がヒト免疫不全ウイルス (HIV) 表面に存在する高マンノース型糖鎖に結合して,前例のない抗 HIV 作用を示すことが見いだされた.しかしながら,PRM-A の標的となる糖鎖構造の詳細は未だに不明である.本研究では,PRM-A と Man の結合様式を解析するとともに,その知見に基づいて PRM-A の標的糖鎖構造を明らかにすることを目的としている.
本年度は,昨年度に提唱した PRM-A と Man の結合モデルに基づいて,糖鎖における PRM-A の標的 Man 残基の候補を絞り込み,本標的 Man 残基を含むモデル糖鎖を化学的に合成して PRM-A との結合試験を行なった.その結果,糖鎖の非還元末端 Man 残基および 2, 3, 4 位水酸基がフリーの糖鎖内部に存在する Man 残基が PRM-A の標的となりうることを明らかにした.さらに,X 線結晶構造解析および固体 NMR 解析により,PRM-A の真の活性種であるカルシウム複合体の構造を解明し,PRM-A におけるカルシウムイオン結合部位が従来提唱されていたカルボキシル基ではなく,アントラキノン部位であることを明らかにした.
これらの知見は,PRM-A と糖鎖との結合様式の完全解明に繋がるだけでなく,PRM-A による抗 HIV 作用のメカニズムを正確に把握する上で重要な基盤となるものである.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Mannose binding geometry of pradimicin A2013

    • Author(s)
      Yu Nakagawa et al.
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 19 Issue: 32 Pages: 10516-10525

    • DOI

      10.1002/chem.201301368

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Pradimicin A とマンノビオース誘導体の結合解析2013

    • Author(s)
      中川 優
    • Organizer
      日本農芸化学会 2013 年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of the target glycan of Pradimicins, small natural products with C-type lectin-like properties2012

    • Author(s)
      Yu Nakagawa
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      京都センチュリーホテル
    • Year and Date
      2012-10-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] C 型レクチン様天然物プラディマイシン A との結合におけるマンノース 6 位水酸基の寄与2012

    • Author(s)
      中川 優
    • Organizer
      第 31 回日本糖質学会
    • Place of Presentation
      鹿児島市民文化ホール
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Pradimicin の標的糖鎖同定に基づく糖鎖結合性人工分子の設計開発2012

    • Author(s)
      中川 優
    • Organizer
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御」第二回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      2012-06-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 非ペプチド性天然物によるマンノース認識機構の解析

    • Author(s)
      中川 優
    • Organizer
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御」第四回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Solid-state NMR analysis of mannose binding of pradimicin A

    • Author(s)
      Yu Nakagawa et al.
    • Organizer
      The 1st Asian Conference for “MONODUKURI” Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
    • Place of Presentation
      Southern Beach Hotel & Resort Itoman, Okinawa, Japan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] プラディミシンAとマンノースの1:2複合体形成機構の解析

    • Author(s)
      中川 優 他
    • Organizer
      第32回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター(大阪)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Pradimicin Aの糖分子認識機構

    • Author(s)
      中川 優 他
    • Organizer
      第55回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      同志社大学寒梅館(京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Dimeric Calcium Complex of Pradimicin: Physiologically Active Form of Sugar Binding Natural Product

    • Author(s)
      Yu Nakagawa
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Geometry of the Primary Mannose Binding of Pradimicin A

    • Author(s)
      Yu Nakagawa et al.
    • Organizer
      The 8th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Grand Cube Osaka, Osaka International Convention Center, Osaka, Japan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖結合性天然物・pradimicin Aの二量体構造

    • Author(s)
      中川 優 他
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      明治大学生田キャンパス(東京)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry2012

    • Author(s)
      Yu Nakagawa
    • Publisher
      Elsevier
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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