2019 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of Multi-functional Peptide Conjugates
| Project Area | Middle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis. |
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| Project/Area Number |
15H05843
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田中 克典 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (00403098)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 中分子 / ペプチド / 天然物 / 生体内合成化学治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成３０年度までの研究において、報告者が開発した生体内で使用できる遷移金属触媒反応を使用することによって、がん細胞表面に様々な生物活性分子を共有結合させることに成功した。さらにこの研究の際に、ある種の中分子を遷移金属触媒を用いてがん細胞に導入すると、がん細胞の増殖を効果的に抑制できることがインビトロレベルでの実験で判明した。そこで平成３１年度では、その活性化機構を解明するとともに、がん増殖を抑制する中分子をマウス内のがん組織に複合化することによって、生体内で直接がん治療することを試みた。
すなわち、ヌードマウスに担持したHeLaがんに対して、これを生体内でも高度に認識する糖鎖やペプチドをクラスターとしたタンパク質を投与して、分子イメージングによりその体内動態を追跡したところ、高いがん部位への集積が見られた。そこで、このタンパク質複合体を「遷移金属の運び屋」として用い、まず金属触媒をがん組織に効率的に担持した。その後、この遷移金属触媒に選択的に反応する活性化基を持つ中分子をマウス内に導入し、マウスレベルでもがん増殖が抑制できるかどうかについて検証した。その結果、直接がん組織に投与した場合にも、尾静脈から投与した場合にも顕著にがんの増殖を抑えることに成功した。
さらに、このがん増殖阻害の機構について分子生物学的な手法を用いて解析したところ、がん細胞にこの中分子が複合化することによって、強いアポトーシスが誘導されていることが判明した。このように、マウス内での遷移金属触媒反応を効率的に実施することにより、中分子を望むがん組織で反応させ、がんを治療することに世界で初めて成功した。平成３０年度までに実施した中分子複合化の知見を総合的に用いて、本領域最終年度に「インビボ有機合成化学」による画期的な抗がん治療の戦略を確立した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
＊触媒駆動型センサーによってエチレンの可視化に成功 東工大と理研（財経新聞）＊エチレンを可視化 植物や果物特定部位蛍光検出（化学工業日報・朝刊）、＊疾患部位で抗がん剤合成 理研など生体内化学療法（化学工業日報・朝刊）、＊乳がん手術中 素早く組織判定（日経産業新聞・朝刊）、＊乳製品中のアクロレイン付加物 迅速・簡便に検出（科学新聞）、＊有機合成反応で食品の品質管理（Foods Channel）
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[Journal Article] The core fucose on an IgG antibody is an endogenous ligand of Dectin-12019
Author(s)
Y. Manabe, R. Marchetti, Y. Takakura, M. Nagasaki, W. Nihei, T. Takebe, K. Tanaka, K. Kabayama, F. Chiodo, S. Hanashima, Y. Kamada, E. Miyoshi, H. P. Dulal, Y. Yamaguchi, Y. Adachi, N. Ohno, H. Tanaka, A. Silipo, K. Fukase, A. Molinaro
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 58, issue51
Pages: 18697-18702
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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