コンドロイチン硫酸を分子基盤とする機能解析と創薬応用

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K05848
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 若尾 雅広 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (20404535)
• Project Period (FY): 2016-10-21 – 2019-03-31
• Keywords: コンドロイチン硫酸 / デルマタン硫酸 / グリコサミノグリカン / 合成 / 活性

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、生体内で最も複雑な構造と機能を持つグリコサミノグリカン（GAG）の分子レベルでの機能解析を目指し、独自開発のGAGライブラリーを用いて、糖鎖チップによるGAG結合性タンパク質の構造活性相関解析を行い、解析結果を創薬研究に応用することを目的とする。H29年度は、主としてコンドロイチン硫酸（CS）、デルマタン硫酸（DS）、ならびにそれらのハイブリット糖鎖の部分構造の合成について取り組んだ。
CS、DS部分構造の合成では、生物活性測定のため、数十ミリグラムスケールでの四糖構造の合成について検討した。その結果、糖鎖伸長反応の効率が悪く量的に確保することが難しいことが分かった。そのため、従来法による四糖構造の合成と並行して合成経路の改善についても検討した。従来法では、特にグリコシル化について検討し、授受の糖供与体、糖受容体に変換して検討を行ったが、現在のところ、収率の改善に至っていない。新規合成経路では、グルクロン酸（GlcA）成分の3位にナフチルメチル（NAP）基を持つ二糖共通中間体を設計し、その合成について検討した。糖鎖チップに用いる四糖構造の合成については、これまで通り、糖鎖チップを用いた解析でFGF-2に対して高親和性が見られたCS-E、CS-T、DS-E二糖部分構造に着目し、それらを含む四糖構造の合成について検討した。またDS-CSハイブリット四糖構造の合成では、これまでに設計しているDS、CS二糖共通中間体からの四糖構造への誘導を検討した。それぞれの四糖構造の合成が終わり次第、糖鎖チップによる解析および生物活性試験を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

生物活性試験を行うため、数十ミリグラムスケールでの四糖構造の合成について検討しているが、四糖構造の合成において、糖鎖伸長の効率が低く、量的に確保が困難であった。現在、従来法では、四糖構造を構築するためのグリコシル化の反応条件について、新規合成経路では共通二糖中間体の改変について検討している。課題解決後、GAG結合性タンパク質との結合解析ならびに生物活性試験を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

CS、DS四糖構造の合成研究においては、四糖構造構築のためのグリコシル化部分を除いては、順調に進んでいる。タンパク質との直接的な会合実験や生物活性評価には、十分量を確保する必要があるため、数十ミリグラムスケールで目的物を得られるよう、合成経路、反応条件を精査していく予定である。生理活性試験については、量的に確保できた糖鎖構造から順次評価していく予定である。