2023 Fiscal Year Annual Research Report
In mice synthesis of bioactive compounds and cancer therapy by biocompatible metal catalysts
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21H02065
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 克典 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (00403098)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 生体内合成 / がん治療 / 糖鎖 / 人工金属酵素 / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度となる令和5年度では、昨年度までに実現した触媒的環化反応による生物活性分子の合成（分子合成）、ならびにがん組織への生物活性分子の触媒的複合化（分子複合化）を活用して、次の2つの系でマウス内での分子活性化による生体内での機能発現を試みた。
（A）マウス内での固形がんに対する治療
マウスに移植した固形がんに対して、報告者の人工金属酵素反応系を展開し、がんの抑制効果を検討した。すなわち、シアリル化糖鎖を持つ人工金属酵素でターゲティングできるHeLa細胞をマウスに生着し、チューブリン阻害剤であるコンブレタスタチンA-4天然物誘導体をホベイダ・グラブスのルテニウム触媒で現地合成することに成功した。この際、ホベイダ・グラブスのルテニウム触媒の構造を調節することで、血中内での触媒活性を著しく高めるとともに、がんで抗がん活性分子を触媒的に合成して副作用なく治療することができた。一方で、マウスに移植した固形がんで別のルテニウム触媒を駆使して、独自に開発した抗がん活性ペプチドを複合化させることにより、この場合にはたった1回の静脈注射により顕著にがん増殖を抑えることにも成功した。
（B）マウス内でのがん転移における治療
マウスでの腹腔内転移モデルを活用した転移過程において、人工金属酵素システムを用いて転移の抑制効果を評価した。すなわち、上記と同様にシアリル化糖鎖を持つ人工金属酵素でターゲティングできるHeLa細胞をマウス腹腔内に導入して転移モデルを作成した。その後、金触媒反応を活用して、接着阻害であるRGD関連ペプチドをマウス体内のHeLa細胞選択的に複合化することにより、副作用なく転移を阻害することに成功した。
以上のように、世界で始めてがんで抗がん活性分子を触媒的に合成・複合化して副作用なく治療することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Bifidobacterial GH146 β-L-arabinofuranosidase for the removal of β1,3-L-arabinofuranosides on plant glycans2024
Author(s)
Fujita K, Tsunomachi H, Lixia P, Maruyama S, Miyake M, Dakeshita A, Kitahara K, Tanaka K, Ito Y, Ishiwata A, Fushinobu S
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Journal Title
Appl. Microbiol. Biotech.
Volume: 108
Pages: 199
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] GalNAc glycosylation determines intracellular trafficking of APP and Aβ production2023
Author(s)
Tachida Y, Iijima J, Takahashi K, Suzuki H, Kizuka Y, Yamaguchi Y, Tanaka K, Nakano M, Takakura D, Kawasaki N, Saito Y, Manya H, Endo T, Kitazume S
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 299
Pages: 104905
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification and characterization of endo- and exo-hydrolases cleaving the α- and β-D-arabinofuranosidic bonds of lipoarabinomannan and arabinogalactan of Mycobacteria2023
Author(s)
Shimokawa M, Ishiwata A, Kashima T, Nakashima C, Li J, Fukushima R, Sawai M, Mimata K, Nakamori M, Tanaka Y, Kudoh A, Morigami S, Akai G, Shimizu N, Arakawa T, Yamada C, Tanaka K, Ito Y, Fushinobu S, Fujita K
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Journal Title
Nature Commun.
Volume: 14
Pages: 5803
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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