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2007 Fiscal Year Annual Research Report

高速アザ電子環状反応によるPETイメージング法の開発と糖鎖付加機能性高分子の創成

Research Project

Project/Area Number 19681024
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

田中 克典  Osaka University, 大学院・理学研究科, 助教 (00403098)

Keywordsアザ電子環状反応 / リジン残基 / PET(Positron Emission Tomography) / MRI(Manetic Resonance Imaing) / 蛍光 / イメージング / DOTA / 標識化
Research Abstract

本研究では、独自に開発した"高速アザ電子環状反応"による迅速修飾法を用いて、水中での生体分子アミノ基選択的な高速放射線標識化法を開発した後、これを用いて極微量の貴重なペプチド、タンパク質、およびモノクロナール抗体のリジン残基選択的修飾によるPETイメージング、さらにはこれまで単糖を除いてほとんど例のない糖鎖のPETイメージングを実施することを目的とする。平成19年度は、主にペプチドやタンパク質の短寿命放射線金属標識化によるPETイメージング、およびMRIおよび蛍光イメージング法への展開を目指して検討を行った。
すなわち、まず標識プロープの効率的合成法を確立すべく、Melda1/Sharplessのクリック反応や18F-Bアート錯体などを活用した様々な合成法を検討した結果、最終的に Stille カップリングを鍵反応とした新規合成法を開発した。その後、ソマトスタチンなどのペプチド、またはTNF-αやTGF-β3などの極微量サイトカインに対して、短時間(10〜30分)、10^<-8>Mの濃度(サンプル量:〜100ng)でほぼ定量的にDOTA標識することに成功した。さらに抗EGFR抗体に対しても同様にDOTAリガンドで標識を施し、放射性金属核種として68Gaを導入した後、マウスに移植した癌細胞を標的としたPETイメージングを行った。その結果、マウス血中内では、抗EGFR抗体の素早い分解が見られたものの、癌組織における集積を観察することに成功した。
一方、DOTA配位子はMRIによるイメージングの配位子としてもよく利用されていることから、生体高分子に対する同手法を用いた希土類金属の導入を検討した。その結果、まず当該プローブに対してGd(III)を導入した後、酸化、リジン残基への電子環状反応を経て、生体分子を一挙に標識化することに成功した。一方、同様の手法を用いて、蛍光基を導入したプローブの開発とそのリジン残基への高速・低濃度での標識化にも成功し、高速アザ電子環状反応による標識化法を一般化させた。

  • Research Products

    (35 results)

All 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (29 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] A Submicrogram-scale protocol for biomolecule-based PET imaging via rapid 6π-azzelectrocyclization: first visualization of sialic acid-dependent circulatory residence of glycoproteins2008

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

      Angew. Chem. Int. Ed. 47

      Pages: 102-105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PET (Positron Emission Tomography) Imaging of Biomolecules Using Metal/DOTA Complexes: A New Collaborative Challeenge by Chemists, Biologists, and Physicians for Future Diagnostics and Exploration of In vivo Dynamics2008

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

      Org. Biomol. Chem. 6

      Pages: 815-828

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Aldol Condensation in Aqueous Biphasic System under Microfluidic Conditions2008

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

      Tetrahedron Lett. 49

      Pages: 2010-2012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Efficient α-Sialylation by Virtue of Fixed Dipole Effects of N-Phthalyl Group: Application to Continuous Flow Synthesis of α(2-3)-andα(2-6)-Neu5Ac-Gal Motifs by Microreactor2007

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

      J. Carbohydr. Chem. 26

      Pages: 369-394

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acceleration of Cu(I)-mediated Huisgen 1,3-Dipolar Cycloaddition by Histidine DErivatives2007

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

      Tetrahedron Lett. 48

      Pages: 6475-6479

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Submicrogram-SCale Labeling of Biomolecules ria Rapid 6pai-Aza electrocyclization: Application to PET Imaging2008

    • Author(s)
      Katsunori Taraka
    • Organizer
      日本化学会 第87春季年会 Asian Symposium 20O8
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080326-30
  • [Presentation] アゲ電子環状反応による細胞および微量タンパク質の超高速標識化とPErイメージング2008

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      日本化学会 第87春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080326-30
  • [Presentation] ヒスチジン誘導体によるMeldal-Sharplessクリック羽か反応の活性化:自己活性化クリックペプチドのダイナミックコンビナトリア合成2008

    • Author(s)
      景山知佳
    • Organizer
      日本化学会 第87春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080326-30
  • [Presentation] 複合型N-結合型糖タンパク質糖鎖固相合成2008

    • Author(s)
      藤井遥平
    • Organizer
      日本化学会 第87春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080326-30
  • [Presentation] マイクロリアクターを用いた実用的なbeta-マンノシル化反応の開発2008

    • Author(s)
      森康貴
    • Organizer
      日本化学会 第87春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20080326-30
  • [Presentation] A Subnanogram-Scale Protocol for Biomolecule-Based-PET Imaging via Rapid 6p-Azaelectrocyclization: First Visualization of Sialic Acid-Dependent Circulatory Residence of Glycoproteins2008

    • Author(s)
      Katsunori Taraka
    • Organizer
      Clobal COE
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      2008-01-29
  • [Presentation] 超高速アザ電子環状反応を用いた生体分子標識化法の開発とPETイメージングへの応用2008

    • Author(s)
      増山達郎
    • Organizer
      生命化学研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-01-11
  • [Presentation] ヒスチギン誘導体によるMeldal-Sharplessクリック反応の活性化;自己活性化クリックベブチドのダイナミックコンビナトリア合成2008

    • Author(s)
      景山知佳
    • Organizer
      生命化学研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-01-11
  • [Presentation] SOLLD-PHASE SYNTHESIS OF N-LINKED CLYCANS AND FIRST PET IMAGING OF GLYCOPROTHINS2007

    • Author(s)
      Katsuncri Tanaka
    • Organizer
      International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2007
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20071216-21
  • [Presentation] A Submicrogram Scale Protocol for Biomlecule-eased PET Imaging via Rapid 6π-Azaelectrocyclization:First Visualization of Sialic Acid-Dependent Circulatory Residence of Glyoproteins2007

    • Author(s)
      Katsuncri Tanaka
    • Organizer
      The 4th takedu Science Foundation Symposium on PharmaSCience
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20071203-04
  • [Presentation] NEW LABELING METHOD OF BIOMOLECULES VIA RAPID AZAELECTROCYCLIZATION:APPLICATION TO PET IMAGING2007

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      第44回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      20071107-09
  • [Presentation] ACCELERATION OF Cu(I)-mEDIATED HUISGEN 1.3-DIPOLAR CYCLOADD ITON BY hISTIDINE DERIVATIVES: LIBRARY SYNTHESIS OF"SELF-ACTIVATING"CLICK PEPTIDES2007

    • Author(s)
      Chika Kageyama.
    • Organizer
      第44回ペプチド討論会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      20071107-09
  • [Presentation] 超高速アザ電子環状反応を用いた生体分子標識化法の開罪とPETイメージング への応用2007

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20070928-29
  • [Presentation] 高速アザ電子環状反応を用いた特定リジン残基のドミノ反応型蛍光標識化法2007

    • Author(s)
      藤井遥平
    • Organizer
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20070928-29
  • [Presentation] Synthesis of Biofunctional Molecules Using Microfluidic Systems2007

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      The Fourth International Symposium on Integrated synthesis
    • Place of Presentation
      Hikone
    • Year and Date
      20070923-24
  • [Presentation] STUDIES TOWARD SOLID-PHASE SYNTHESIS OF N-LINKED GLYCAN LIBRARY2007

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      14th European Carhydrate Symposium
    • Place of Presentation
      Lubecd,
    • Year and Date
      20070902-07
  • [Presentation] EFFICIENT MICROFLUIDIC a-SIALYLATION FOR THE SYNTHSIS OF SIALIC ACID CONTAINING OLIGOSAHARIDES2007

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanaka
    • Organizer
      14th European Carhydrate Symposium
    • Place of Presentation
      Lubeck
    • Year and Date
      20070902-07
  • [Presentation] アザ電子環状反応を用いた超高速標識化法の関発:糖タンパク質のPETイメージング2007

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第27回日本繕質学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20070801-03
  • [Presentation] Synthesis of biofunctional molecules using microfluidic systems2007

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      Eurocobi4
    • Place of Presentation
      Firenze
    • Year and Date
      20070715-18
  • [Presentation] 超高速アザ電子環状反応を用いた生体分子標識化法の開発とPETイメージングへの応用2007

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20070509-10
  • [Presentation] 高速アザ電子環状反応を用いた特定リジン残基のドミノ反応型蛍光標識法2007

    • Author(s)
      藤井遥平
    • Organizer
      第2回日本ケミカルバイオロジー研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20070509-10
  • [Presentation] ライブフリー構築を指向した複合型N-結合型糖蛋白質糖鎖の固相合成2007

    • Author(s)
      藤井遥平
    • Organizer
      第27回有機合成若手セミナー
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-11-15
  • [Presentation] A submicrogram-Scale Protocol for Biomolecule-Based PET Imaging Via Rapid 6π-Azaelectrocyclzation: First Visuzlization of Sialic. Acid-Dependent Circulatory Rsidence of Glycoproteins2007

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      Human Disease Glycomics/Proteome Initiative
    • Place of Presentation
      Lubeck
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] Efficient Microfluidic a-Sialylation for the Synthesis of SialicAcid-Containing Oligosacchrides2007

    • Author(s)
      shin-ichi Tanaka
    • Organizer
      Human Disease Glycomics/Proteome Initiative
    • Place of Presentation
      Lubeck
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] マイクロフローシステムを用いた生理活性物質の合成2007

    • Author(s)
      田中伸一
    • Organizer
      第34回有機反応懇談会
    • Place of Presentation
      大坂
    • Year and Date
      2007-07-27
  • [Presentation] ヒスチジン誘導体によるSharpless クリック反応の活性化:自分活性化クリックペプチドのライブラリー構築2007

    • Author(s)
      景山知佳
    • Organizer
      第34回有機反応懇談会
    • Place of Presentation
      大坂
    • Year and Date
      2007-07-27
  • [Presentation] 高速アザ電子環状反応によるジン残基選択的標識化法の関発:生体分子のpmo1スケールPETイメージング2007

    • Author(s)
      藤井遥平
    • Organizer
      第34回有機反応懇談会
    • Place of Presentation
      大坂
    • Year and Date
      2007-07-27
  • [Presentation] 実用的なシアル酸含有糖鎖合成を目的とした高選択的a-シアリル化法の開発2007

    • Author(s)
      田中伸一
    • Organizer
      第8回関西グライコサイエンスフォーラム
    • Place of Presentation
      大坂
    • Year and Date
      2007-05-12
  • [Presentation] マイクロフローシステムを用いた生理活性物質の合成2007

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      24th Conference on Combinatorial Chemistry, Japan
    • Place of Presentation
      大坂
    • Year and Date
      2007-04-24
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規ヘキサトリエン-β-カルボニル化合物2008

    • Inventor(s)
      深瀬浩一, 田中克典, 渡辺恭良, 長谷川功紀, 田原強
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学、独立行政法人理化学研究所
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2008/051871
    • Filing Date
      2008-02-05
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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