2012 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated Synthesis of Glycans Using Microfluidic and Solid-phase Methods
| Project Area | Organic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials |
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| Project/Area Number |
21106008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
深瀬 浩一 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80192722)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | マイクロフロー合成 / 合成化学 / グリコシル化 / デンドリマー / マイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、マイクロフロー合成装置や固相合成装置を用いて生物活性糖鎖や複合糖質などの糖関連化合物の効率合 成を達成することを目的としている。すでにマイクロフロー合成法による効率的な混合と精密な温度制御に基づく動力学的な制御による立体選択的グリコシル化を達成した。N-結合型糖タンパク質糖鎖の合成については、コアフコース含有糖鎖の生体内動態制御機構を明らかにすることを目的として、その合成を行い、フコース含有5糖アスパラギン構造の構築に成功した。バイセクティング型糖鎖についても鍵4糖アスパラギン構造を合成した。さらに得られたフラグメントを用いてグリコデンドリマーの合成を行った。
また先に合成していたシアル酸含有糖鎖デンドリマーとインフルエンザウイルスヘマグルチニンとの相互作用解析を行い、インフルエンザウイルスヘマグルチニンはシアル酸含有糖鎖デンドリマーを認識することを見出した。
N-結合型糖タンパク質糖鎖については、迅速合成法の確立を目指し、固相合成と先に申請者の見出した固相-液相ハイブリッド法について検討し、固相とアスパラギン残基をつなぐリンカーを見出した。また固相上でのグリコシルアスパラギン構造の構築に成功した。
ペプチドグリカンについては、液相合成により種々のフラグメントの合成に成功し、それらを用いて様々なタンパク質との相互作用解析を行った。またペプチドグリカンフラグメントを導入したマイクロアレイの作成に成功し、これについても種々のタンパク質との相互作用解析を行った。
6πアザ電子環状反応を鍵反応として用いて、糖鎖と抗体など様々な生体分子の複合体の合成について検討した。その結果、ビオチンとタンパク質や生細胞との複合体を簡便に調製する手法を開発した。
その他にもアミンやアルコールが媒介する共役イミンの新規[4+4]型縮合反応の開発を進め、反応機構の解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続きマイクロフロー合成について検討を行っており、着々と結果は蓄積しつつある。開発した手法を用いてN-結合型糖鎖の合成が計画通り進んでいる。一方糖鎖の固相合成については、ペプチドグリカンフラグメントの合成が進んでおり、８糖までは合成可能であることを示した。またペプチドグリカンフラグメントライブラリの構築に成功し、それを導入したマイクロアレイの調製にも成功した。
様々な生体分子の複合体の合成については、我々が先に開発していた6πアザ電子環状反応を鍵反応として用いた方法を改良することで、タンパク質や生細胞に簡便にビオチンや他の生体分子を導入する方法を開発した。
共役イミンの新規[4+4]型縮合反応についてもより一層の開発を進めた。また、共役イミンを経由する新規反応を見出すなど当初計画以上の進展もあった。
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| Strategy for Future Research Activity |
N-結合型糖鎖については、固相合成、固相-液相ハイブリッド合成による迅速合成を進めると同時に液相法によるコンバージェントな効率合成法について検討し、天然型糖鎖合成の完成を目指す。さらには得られた糖鎖ライブラリを用いて、糖鎖デンドリマーのライブラリと糖鎖マイクロアレイの構築を目指す。
生体分子複合体の合成については6πアザ電子環状反応を鍵反応として用いる手法を中心に検討する。
共役イミンの新規[4+4]型縮合反応については、生成物を金属触媒の配位子や分子触媒として使用することを新たに検討する。また、共役イミンを経由する新規反応については天然物の効率的反応に応用することを検討する。
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[Journal Article] Whole-body imaging of tumor cells by azaelectrocyclization: Visualization of metastasis dependence on glycan structure2013
Author(s)
Tanaka, K,; Moriwaki, K,; Yokoi, S,; Koyama, K,; Miyoshi, E,; Fukase, K.
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Journal Title
Bioorg. Med. Chem.
Volume: 21(5)
Pages: 1074-1077
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Efficient synthesis of 2,6,9-triazabicyclo[3.3.1]nonanes through amine-mediated formal [4+4] reaction of unsaturated imines2012
Author(s)
Tanaka, K.; Siwu, R. O. E.; Hirosaki, S.; Iwata, T.; Matsumoto, R.; Kitagawa, Y.; Pradipta, A. R.; Okuma, M.; Fukase, K.
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Journal Title
Tetrahedron Lett.
Volume: 53(44)
Pages: 5899-5902
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Library Oriented Synthetic Study of N-Glycans2012
Author(s)
Yoshiyuki Manabe, Masahiro Nagasaki, Naoya Minamoto, Regina Salmasan, Katsunori Tanaka, Koichi Fukase
Organizer
The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-12)
Place of Presentation
Rihga Royal Hotel Kyoto
Year and Date
2012-11-12 – 2012-11-16
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[Presentation] 鋳型誘起反応を用いたリン酸化タンパク質認識ペプチドの転写合成法の開発とその選択的な癌増殖抑制作用2012
Author(s)
田中克典, 岩田隆幸, 白坏早苗, 影山知佳, 田原強, 野崎聡, Eric R. O. Siwu, 田村理, 道家駿佑, 村上啓寿, 尾上浩隆, 渡辺恭良, 深瀬浩一
Organizer
第54回天然有機化合物討論会
Place of Presentation
東京農業大学
Year and Date
2012-09-18 – 2012-09-20
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