2018 Fiscal Year Annual Research Report
Automated synthesis and Functional Evaluation of Oligosaccharides as Biologically Active Middle Molecules
| Project Area | Middle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis. |
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| Project/Area Number |
15H05844
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
野上 敏材 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (60402963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 敏幸 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (50193503)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | オリゴ糖 / グリコシル化反応 / 立体制御 / イオン液体タグ / 生物活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主たる研究目的である生物活性オリゴ糖の合成に関してはTMG-キトトリオマイシンのTMG部位をオリゴ糖の内部に移動させた誘導体の合成に成功し、生物活性評価を共同研究者が実施している状況にある。合成の際には本研究で開発した、支持電解質を混合した条件下での電解グリコシル化反応が鍵反応となった。また、生物活性に関しては未知であるが、環状オリゴグルコサミンの合成が電解グリコシル化反応によって効率的に達成できることを見出している。この知見を活かし、環状オリゴ糖を含んだ生物活性オリゴ糖の基質拡張を検討している。本研究の開始と同時に着手したマンノースやグルコース糖鎖ビルディングブロックの開発については目処が立ったことから、これまでに化学合成が報告されていないβグルカンの合成に着手した。その結果、昨年度までに環状βグルカンの部分構造であるグルコースからなる六糖の合成を達成した。なお、標的とする環状βグルカンは12糖を環化するため、前駆体となる鎖状12糖の合成に取り組んでおり、グリコシル化反応中間体とその安定性に関して詳細なデータが得られつつある。この他、生物活性の評価についてはTMG-キトトリオマイシンのグルコサミニダーゼ阻害の作用機序が共同研究者によってITCを用いて明らかにされた。以上の検討と並行してスケールアップと合成の迅速化を目指して、液相電解自動合成装置の改良も企業との連携によって進めており、本研究で開発された手法を社会に実装するための取り組みも継続的に行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
オリゴ糖合成に対する電解グリコシル化反応の有用性が明らかになりつつあり、新しい立体制御のコンセプトにつながったり、これまでに合成が困難であった環状オリゴ糖合成が効率化されたりしている。また、グリコシル化反応中間体の構造や安定性に関してもNMRによる直接観測により明らかになり、本研究の終了後も展開できるようなデータが蓄積されつつある。以上のような状況から、本研究はおおむね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる今年度は生物活性を有するオリゴ糖の合成に注力する。糖鎖ビルディングブロックとしてはまだ手付かずであったガラクトースについて最適化を行い、糖鎖にガラクトースを含む生物活性オリゴ糖の合成につなげる。糖水酸基の硫酸化やアノマー位への官能基導入を継続して検討し、オリゴ糖の生物活性発現や機能開拓につなげる。また、天然型の環状βグルカン13糖の全合成を達成し、構造ー活性相関研究へと展開する。
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Research Products
(12 results)
