2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K05469
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
鵜沢 浩隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (60356566)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平塚 淳典 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (70392652)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糖脂質 / 合成 / ガングリオシド / リガンド / 相互作用解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Clostridium botulinumの生産する蛋白性神経毒素（以下、BTXとする）と各種糖脂質との相互作用を検証するために、本年度はまず、人工糖脂質リガンドの合成について検討した。次年度以降において、SPR、LSPR、もしくは、QCM等のセンシング法による相互作用解析を行うため、金表面に糖脂質リガンドを固定化できるよう、アンカーにジスルフィド結合を有するリポ酸を選択し、糖還元末端側スフィンゴシン部位にリポ酸を導入した人工糖脂質リガンドを設計した。天然ガングリオシドであるGT1b、GM1、GM3について、酵素SCDaseを作用させ、2本鎖セラミドのアミド結合について選択的加水分解を行い、アミノ基遊離のlysoGT1b、lysoGM1、lysoGM3を合成した。GT1a、GD1b、GD2についても、酵素によるセラミド部位の脱アミド化を検討したが、lyso体への転換率が低く、又、系内に加えた過剰の界面活性剤を除去するため、HPLC ODSカラムによる精製を試みたが、カラムへの吸着が著しく、目的のlyso体を得ることが困難であった。
次に、lysoGT1b、lysoGM1について、DMF中、NHS活性化リポ酸と反応させ、ジスルフィド結合を有するアンカーを導入し、GT1b-TOAおよびGM1-TOAを得た（TOAはリポ酸を意味する）。又、天然グロボ糖脂質であるGb3-Cerを塩基性条件下で加水分解を行い、lysoGb3を合成した。続いてNHS活性化リポ酸と反応させ、Gb3-TOAへと変換した。lysoLac、lysoGlcについてもリポ酸を遊離アミノ基に導入し、対応するLac-TOA、Glc-TOAを合成した。現在のところ、GT1b-TOA、GM1-TOA、Gb3-TOA、Lac-TOA、Glc-TOAについて合成が完了した。lysoGM3のアンカー導入については検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度の目標である認識素子であるGM3へのアンカー導入が遅れている。又、GT1a、GD1b、GD2の各ガングリオシドについて酵素反応による選択的加水分解とその精製が遅れており、人工糖脂質リガンドの合成法が確立していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
GT1a、GD1b、GD2の酵素による加水分解については、酵素添加量の増量、反応時間の延長、界面活性剤の最小化、ODSカラムの適切な選択について検討を行い、lyso体の高収率化を目指す。続いて、これらのlyso体および合成の完了したlysoGM3へのアンカー導入も早期に実現する。
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| Causes of Carryover |
Lyso体リガンド合成に関する検討が遅れており、助成金を翌年度に持ち越した。次年度は、合成途中のlysoGM3へのジスルフィド基の導入、他のガングリオシドのlyso体への変換とアンカー導入を検討し、関連する実験に必要な試薬、精製のためのカラムや溶媒等の消耗品を購入する。
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