2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly functionalized cell culture substratum with ganglioside glycans
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16K18694
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
今村 彰宏 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (30610951)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フィブロイン / ガングリオシド / 糖鎖修飾 / バイオマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体適合性に優れ、様々な形状に誘導可能な繊維状タンパク質シルクフィブロインに対して、高次生理機能を有するガングリオシド糖鎖を導入する手法を開発した。フィブロイン修飾糖鎖は、神経突起伸展活性を有する棘皮動物由来ガングリオシドLLG-3のセラミドを除いた四糖部分とし、還元末端（アグリコン部位）に官能基としてアルキンを導入しておくことで、フィブロイン修飾の際、クリック反応を利用できる分子設計とした。LLG-3糖鎖の合成は、収斂的合成戦略に基づいた経路を確立することで効率的に達成した。また、フィブロインとLLG-3糖鎖はリンカーを介して結合させることとし、リンカーは末端にそれぞれアジド基と芳香族アミンを有する分子設計とした。リンカーとフィブロインの結合は、リンカー部の芳香族アミンとフィブロイン中に含まれるチロシン残基との間でジアゾカップリング反応を行い形成した。当該結合形成の確認は、NMRとUV-Visスペクトルを測定することで可能であった。フィブロインの糖鎖修飾方法は、研究当初、まずフィブロインにリンカーを導入し、最後に糖鎖を導入する戦略を立てたが、リンカーを導入したフィブロインは水に対する溶解性が著しく低くなることが明らかとなった。そのため、戦略を見直し、まず、糖鎖とリンカーを結合させた後、最後にフィブロインへ導入する経路とした。その結果、フィブロインに対して糖鎖を導入することに成功し、研究計画で立案したガングリオシド糖鎖修飾シルクフィブロインを世界で初めて創出することに成功した。作製したガングリオシド糖鎖修飾フィブロインは水溶性に優れ、シート状のバイオマテリアルへ誘導することが可能であった。
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