2015 Fiscal Year Annual Research Report
精密重合を基盤にした糖鎖高分子ナノメディシンの開発
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15H03818
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
三浦 佳子 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 友 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40554689)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 糖鎖高分子 / リビングラジカル重合 / 分子認識 / 生体関連高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アクリルアミド、及びメタクリル酸を主鎖骨格に持ち、側鎖にアセチレンを持った高分子のモノマーの合成、無保護のグリコシレーションによるワンポットグリコシル化を経た、糖鎖高分子の合成方法を確立した。
アクリルアミド型モノマーにおいては、側鎖のアセチレンを結ぶためのリンカー構造を種々変化させた上で、高分子の合成を検討した。側鎖のリンカー構造によって高分子の重合特性が大きく変化し、主鎖と側鎖アセチレンの間には一定のアルキル長さが必要であることがわかった。可逆的付加開裂連鎖移動剤(RAFT)を用いたリビングラジカル重合によって、分子量が制御された、高分子を得ることができた。ポリアクリルアミド型糖鎖高分子は水溶性が高く、シアル酸などの生理活性オリゴ糖をクリック反応させた糖鎖高分子を合成することができた。シアリルラクトースを結合させた糖鎖高分子では、インフルエンザウイルスに強い結合阻害活性を示すことがわかった。インフルエンザウイルスのヘマグルチニンタンパク質に対する活性は、高分子の分子鎖長、疎水性相互作用などの協同的相互作用官能基を調節することで、増大させることができた。
また、ポリメタクリル酸骨格の高分子については、RAFTリビングラジカル重合によって、重合することができ、種々の長さの高分子やポリエチレングリコールとのブロック共重合体を調製することができた。これらの高分子は溶解性の関係から、主に担当を結合させた糖鎖高分子を得ることができた。この高分子は、糖認識タンパク質に結合した。分子の鎖長によって、単価または多価で結合する分子を得られた。これより、糖鎖高分子の分子認識能をリビングラジカル重合によって精密に制御できることが示唆された。
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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
これまでに、当初の予定にあったとおりに、糖鎖高分子のリビングラジカル重合を行い、糖認識タンパク質との結合を制御できることを示してきた。また、それにとどまらず、実際の病原体であるインフルエンザウイルスについても効果的な阻害剤を開発することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
糖認識タンパク質に対して強く結合する分子は、ボトムアップ的に合成を計画して制御する方法とライブラリー的に多数作って比較する方法の２つが考えられる。ボトムアップ的なアプローチは主に構造が明確なタンパク質に対して行い、合目的的な分子の設計を目指す。一方で、インフルエンザウイルスは構造が変化しやすいことから、分子設計とライブラリー合成の方法を行うことが重要と考えられるため、シーケンスを制御したライブラリー法によって、高分子リガンドの開発を進める。また、蛍光解析や表面プラズモン解析を利用した、分子認識能の詳細な解析を進める。
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