動物細胞表層複合糖質の化学合成とその生物学的機能の解析

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03660132
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 長谷川 明 岐阜大学, 農学部, 教授 (10026429)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木曽 真 岐阜大学, 農学部, 教授 (90092931)
• Keywords: ガングリオシド / シアロ糖脂質 / シアロ糖鎖 / セレクチン認識糖鎖 / N-アセチルノイラミン酸 / シアル酸 / シアル酸のα-グリコシド / セラミド

Research Abstract

シアロ複合糖脂質ガングリオシドは動物細胞表層に局在し、細胞間識別、細胞毒素、ウイルスやバクテリアのレセプター機能、がん関連抗原、免疫抑制活性、免疫反応、細胞接着因子、その他の活性因子として、深く生命現象に関与している。本研究においては、有機合成化学的手法を用いて、ガングリオシドの機能を分子レベルで解析を行い、新しい生理活性物質としての利用を目的としている。ガングリオシドの構造は多様なオリゴ糖鎖、脂質部分であるセラミド分子及び9炭素酸性糖であるシアル酸から構築されている。その各成分の結合様式はオリゴ糖鎖の特定の位置にシアル酸がα-配糖体結合し、セラミドは糖鎖の還元末端にβ-グリコシド結合をしている。この各成分は分子多様性であり、カングリオシドは無数に存在していると云える。それ故に天然界より単一化合物として得ることは困難である。最近我々はガングリオシドを単一化合物として合成する方法を開発し、各種のガングリオシドを系統的に合成することに成功した。その中でネオラクト系列ガングリオシドに属するシアリル-ルイス-Xの全合成に成功した。このガングリオシドは、生体内でTNFやインターロイキン-1刺激により血管内皮細胞に出現するE-セレクチンやスロビン刺激により血小板や皮皮細胞に出現するP-セレクチン及び白血球に存在するL-セレクチンに認識され結合することが合成化合物を用いて証明された。この事実は炎症に際して白血球が内皮細胞や血小板に接着することや、がんの転位や血栓形成に際しても内皮細胞への接着が第一段階であると考えられており、白血球やがん細胞表層に存在するシアリル-ルイス-X糖鎖をセレクチンが認識し、接着することによるがん転位、炎症部位への白血球の移動が説明できる。更にこの合成手法を用いて、各セレクチンが認識する糖鎖構造要求性を証明すべく、糖構造を変換したシアリル-Le^X類縁体合成を行っている。

Research Products

• [Publications] Akira Hasegawa: "Synthesis of the methyl thioglycosides of deoxy-N-ace-tyl-neuraminic acids for use as glycosyl donors" Carbohydrate Research. 230. 257-272 (1992)
• [Publications] Akira Hasegawa: "Synthesis of a series of ganglioside GM3 analogs containing a deoxy-N-acetylneuraminic acid residue" Carbohydrate Research. 230. 273-288 (1992)
• [Publications] Carrol Foxall: "The three members of the selectin receptor family recognize a common carbohydrate epitope,the sialyl lewis^x oligosaccharide" The Journal of Cell Biology. 117. 895-902 (1992)
• [Publications] Franz-Georg Hanisch: "Sialy lewis^x antigen as defined by monoclonal antibody AM-3 is a marker of dysplasia in the colonic adenomacarcinoma sequence" Cancer Research. 52. 3138-3144 (1992)
• [Publications] Margot Larkin: "Spectrum of Sialylated and nonsialylated fuco-oligo-saccharides boun by the endothelial-leukocyte adhesion molecule E-selectin" The Journal of Biological Chemistry. 267. 13661-13668 (1992)
• [Publications] Akira Hasegawa: "Stereocontrolled synthesis of Sialyl lewis X epitope and its ceramide derivatives" Journal of Carbohydrate Chemistry. 11. 645-658 (1992)
• [Publications] Akira Hasegawa: "Carbohydrates-Synthetic Methods and Applications in Medicinal Chemistry" Kodansha-VCH, 406 (1992)
• [Publications] 長谷川 明: "糖鎖工学" 産業調査会, 680 (1992)