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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Therapeutic In Vivo Synthetic Chemistry: Synthesis of Bioactive Polymers In Animals

Research Project

Project/Area Number 18K19154
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

田中 克典  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (00403098)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywords高分子 / 糖鎖 / 有機合成化学 / 生体内合成化学治療 / 金属触媒反応
Outline of Annual Research Achievements

次の3つの戦略でがん治療の検討を行った。
(2)Au触媒によるがんでの生理活性分子クラスター形成による治療:既に報告者が見出していた、がんを認識する糖鎖アルブミンを用いて、ヌードマウスに播種したがんにAu(III)触媒を担持した。次いで金触媒に反応する官能基を有する生理活性分子を作用させた。目的とする金触媒反応をマウス内のがん細胞表面で選択的に進行させて、表面に生理活性分子のクラスターを形成させることにより、治療することに成功した。さらに、これまでに開発した金触媒よりも格段に素早く生体内でクラスター化できる金属触媒反応を併せて開拓した。
(2)Ru触媒によるがん付近での生理活性分子の重合反応による治療:フラスコ内では多少の重合が進行するものの、金属触媒の反応場の空間が小さいために、現在用いた系では効果的な重合が行えないことが判明した。しかし、このテーマでも上記で開発した金触媒を有効に活用することにより、生体内で効率的に重合できる新規分子とその方法論を確立した。
(3)がんで発生するアクロレインの新規8員環重合反応による転移抑制:報告者はこれまでに、がんでmMレベルで異常発生するアクロレインは近傍の生体アミノアルコールやジアミンと反応し、中間体イミンを経由して8員環ポリマーを与えることを発見している。報告者は、様々なアミノアルコールやジアミン誘導体を検討することにより、アクロレインとある種の8員環ポリマーを効率的に得ることに成功した。さらに、この8員環ポリマーは、がん細胞に対して強力な細胞障害性を示すことを見出した。

Remarks

*触媒駆動型センサーによってエチレンの可視化に成功 東工大と理研(財経新聞)*エチレンを可視化 植物や果物特定部位蛍光検出(化学工業日報・朝刊)、*疾患部位で抗がん剤合成 理研など生体内化学療法(化学工業日報・朝刊)、*がん細胞で抗がん剤合成 理研が治療法 患部に触媒を固定(日刊工業新聞・朝刊)

  • Research Products

    (48 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 16 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Kazan Federal University(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Kazan Federal University
  • [Int'l Joint Research] Max-Planck Institute(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max-Planck Institute
  • [Int'l Joint Research] University of Strasbourg(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      University of Strasbourg
  • [Journal Article] Artificial glycoproteins as a scaffold for targeted drug therapy2020

    • Author(s)
      K. Vong, T. Yamamoto, K. Tanaka
    • Journal Title

      Small

      Volume: 1906890 Pages: n/a

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/smll.201906890

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Unlocking the therapeutic potential of artificial metalloenzymes2020

    • Author(s)
      K. Tanaka, K. Vong
    • Journal Title

      Proc. Jpn. Acad. Ser. B.

      Volume: 96 巻 3 号 Pages: 79-94

    • DOI

      https://doi.org/10.2183/pjab.96.007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stereochemical features of the crystallization of eight-membered 1,5-diazaheterocycles with chiral aminoindanol fragments at nitrogen atoms2020

    • Author(s)
      O. A. Lodochnikova, D. R. Chulakova, D.P. Gerasimova, I. A. Litvinov, A. R. Pradipta, K. Tanaka, A. R. Kurbangalieva
    • Journal Title

      J. Struct. Chem.

      Volume: 61 Pages: n/a

    • DOI

      DOI 10.26902/JSC_id49649

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An artificial metalloenzyme biosensor can detect ethylene gas in fruits and Arabidopsis leaves2019

    • Author(s)
      K. Vong, S. Eda, Y. Kadota, I. Nasibullin, T. Wakatake, S. Yokoshima, K. Shirasu, K. Tanaka
    • Journal Title

      Nature Commun.

      Volume: 10 Pages: 5746

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41467-019-13758-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glycoconjugates and Glycoclusters as New Drug Delivery Molecules for In Vivo Molecular Imaging and Therapeutics2019

    • Author(s)
      K. Tanaka、 In Glycoscience: Basic Science to Applications, N. Taniguchi, T. Endo, J. Hirabayashi, S. Nishihara, K. Kadomatsu, K. Akiyoshi, and K. F. Aoki-Kinoshita (eds)
    • Journal Title

      Springer

      Pages: 56-57

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-981-13-5856-2_1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Facile access to optically active 2,6-dialkyl-1,5-diazacyclooctanes2019

    • Author(s)
      D. R. Chulakova, A. R. Pradipta, O. A. Lodochnikova, D. R. Kuznetsov, K. S. Bulygina, I. S. Smirnov, K. S. Usachev, L. Z. Latypova, A. R. Kurbangalieva, K. Tanaka
    • Journal Title

      Chem. Asian J.

      Volume: 14, issue22 Pages: 4048-4054

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/asia.201900938

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In vivo glycan pattern recognition towards drug delivery system and therapeutic in vivo synthetic chemistry2019

    • Author(s)
      K. Tanaka
    • Journal Title

      Trend In Glycoscience and Glycotechnology (TIGG)

      Volume: 31 Pages: SE61-62

    • DOI

      n/a

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biocompatibility and therapeutic potential of glycosilated albumin artificial metalloenzymes2019

    • Author(s)
      S. Eda, I. Nasibullin, K. Vong, N. Kudo, M. Yoshida, A. Kurbangalieva, K. Tanaka
    • Journal Title

      Nature Catal.

      Volume: n/a Pages: n/a

    • DOI

      doi: 10.1038/s41929-019-0317-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biofunctional study and therapeutic application by chemical modification of biomolecules2020

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Invited
  • [Presentation] HSA-based metal carrier system for therapeutic in vivo synthetic chemistry2020

    • Author(s)
      Peni Ahmadi, Yasuko Egawa, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Application of N-glycoalbumin-Au metalloenzyme for in vivo tumor treatment2020

    • Author(s)
      Igor Nasibullin, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 金錯体を活性中心に持つ新規生体内触媒の開発と治療への展開2020

    • Author(s)
      山本智也、Tsungche Chang、Kenward Vong、田中克典
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Targeted delivery of an inhibitor of glycosyltransferase to cancer cells2020

    • Author(s)
      Tsungche Chang, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Towards in vivo gold (III)-catalyzed chemical glycosylation for targeting cancer cells2020

    • Author(s)
      Yixuan Lin, Tsungche Chang, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Artificial metalloenzyme biosensor of ethylene gas in fruits and plants2020

    • Author(s)
      Kenward Vong, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 自然から学ぶ最先端生命化学ー中西香爾先生が生命化学に遺したものー2020

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Invited
  • [Presentation] 酵素結合型糖鎖クラスターによる治療戦略2020

    • Author(s)
      野村昌吾、高橋美穂子、坂本健作、田中克典
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Aqueous metathesis approach toward in vivo aromatic synthesis2020

    • Author(s)
      Ivan Smirnov, Igor Nasibullin, Almira Kurbangalieva, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] ルテニウム触媒による反応活性種の生成とタンパク修飾への応用2020

    • Author(s)
      六車共平、田中克典
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] 生体内合成化学治療2020

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第15回理研「バイオものづくり」シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Therapeutic in vivo synthetic chemistry: Metal-catalyzed cell surface gylcosylation2020

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      International Symposium on Glyco-lipidologue
    • Invited
  • [Presentation] 糖鎖を動物内での分子キャリアとする未来の有機合成化学と創薬化学ー生体内合成化学治療ー2020

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      田辺三菱製薬講演会
    • Invited
  • [Presentation] Therapeutic in vivo synthetic chemistry2019

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      The 18th Asian Chemical Congress and the 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生体内合成化学治療2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第50回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] 生体内合成化学治療2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第2回有機合成化学講演会
    • Invited
  • [Presentation] 生体内有機合成による生物機能分子の創製2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Invited
  • [Presentation] え?!そこにこだわる有機合成化学?2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Invited
  • [Presentation] フラスコを使うだけが化学じゃない?体内で有機化学を行って病気を治したい!2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Invited
  • [Presentation] 細胞選択的に反応を触媒する新規金属錯体の開発2019

    • Author(s)
      山本智也、田中克典
    • Organizer
      新領域開拓課題「Chemical Probe」第二回合同合宿セミナー
  • [Presentation] 抗体結合ペプチドを利用した抗体修飾反応の開発2019

    • Author(s)
      六車共平、田中克典
    • Organizer
      新領域開拓課題「Chemical Probe」第二回合同合宿セミナー
  • [Presentation] Toward in vivo gold (III) comples-catalyzed glycosylation2019

    • Author(s)
      張宗哲、田中克典
    • Organizer
      新領域開拓課題「Chemical Probe」第二回合同合宿セミナー
  • [Presentation] 生体内合成化学治療2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      2019年先端化学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Synthetic approaches in plants, foods and fishes2019

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      RIKEN-Max Planck Joint Research Center for System Chemical Biology the Seventh Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ruthenium-based artificial metalloenzyme for therapeutic in vivo synthetic chemistry2019

    • Author(s)
      Igor Nasibullin, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      RIKEN-Max Planck Joint Research Center for System Chemical Biology the Seventh Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of biocompatible gold-catalysts for in vivo therapeutic applications2019

    • Author(s)
      Kenward Vong, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      RIKEN-Max Planck Joint Research Center for System Chemical Biology the Seventh Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and biological applications of glycoconjugates for cancer therapy2019

    • Author(s)
      Tsung-Che Chang, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      RIKEN-Max Planck Joint Research Center for System Chemical Biology the Seventh Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体内糖鎖合成2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      令和元年 TIA ナノバイオサマースクール(糖鎖・レクチン)
    • Invited
  • [Presentation] Marine natural product as a source of potential therapeutic in vivo synthetic chemistry2019

    • Author(s)
      Peni Ahmadi, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      World Class Scholar Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体内合成化学医療/体内で治療診断分子を合成する2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第31回万有札幌シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 生体内合成化学治療2019

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第54回天然物化学談話会
    • Invited
  • [Presentation] Tanaka's group diving for biocompatibility2019

    • Author(s)
      Igor Nasibullin, Kenward Vong, Shohei Eda, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      Chemical Probe Workshop
  • [Presentation] 生体内での細胞選択的治療を可能とする糖鎖付加人工金属酵素2019

    • Author(s)
      Kenward Vong
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
  • [Remarks] 触媒駆動型の生体内エチレンセンサー -植物や果物の特定部位で産生されるエチレンの可視化に成功-

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2019/20191217_2/

  • [Remarks] 触媒的「現地合成」によるがん治療 -生体内の狙った疾患部位で働く糖鎖付加人工金属酵素の開発-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2019/20190702_1/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規な人工タンパク質触媒2019

    • Inventor(s)
      田中克典、Kenward Vong、下田泰治
    • Industrial Property Rights Holder
      糖鎖工学研究所(下田泰司)
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2019/097739

URL: 

Published: 2021-01-27  

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