2021 Fiscal Year Research-status Report
体内パトロール分子によるテイラーメイド合成化学治療システム
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21K19042
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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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2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | パターン認識 / 糖鎖クラスター / パトロール分子 / 生体内合成化学治療 / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、外部光刺激によって生体内で糖鎖クラスターの「パターン認識」を可逆的に変化させることにより、体内を自由に動き回ることのできる「可変」糖鎖クラスター分子を検討した。すなわち、歪み解消のクリック反応と理研クリック反応を駆使して、ヒト血清アルブミンのアミノ基に対してアゾベンゼンを有するN-型糖鎖を効率的に導入した。この方法を用いて、末端にN-型糖鎖（アゾベンゼンを含む）と、もう一種類の違う構造を持つ糖鎖（アゾベンゼンを含まない）をアルブミン上に導入し、糖鎖パターン認識分子を合成した。この分子に対して、光を照射、ついで加温することにより、アゾベンゼンのtrans/cis間の異性化を経て、糖鎖パターンを光で変化させることを可能とした。
このように光を駆動力とする体内パトロール分子の合成を実現したが、短波長の光照射による細胞障害性や不十分な光異性化による移動効率に問題が生じた。そこで、光に加えて体内での有機反応を駆動力とする分子の開発も併せて検討した。上記と同様の手法を用いて、生体直行性官能基を含む糖鎖パターン認識を合成した。この分子に対して、選択的に反応する試薬を作用したところ、予想通りに生体直行性反応が進行し、新しい糖鎖パターンを構築できることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞間を移動するまでにはいかなかったが、糖鎖パターンを光や有機合成反応で変換することに成功した。従って研究はおおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度では、「生体内をパトロールする糖鎖クラスター」を実現する新規なプローブの合成について検討し、N-型糖鎖、ならびに還元末端にアゾベンゼンを持つN-型糖鎖の2種類をアルブミンに効率的かつ位置選択的に導入することに成功した。また光や有機合成反応によって糖鎖パターンを変更できることが分かった。そこで今後は、2種類のがん細胞を使うことによって、あるいはこれら2種類のがんを皮下に移植したヌードマウスの中で、光刺激や有機合成反応によって糖鎖のパターン認識を変化させ、糖鎖クラスターが2種類のがん間を行き来できるかどうか検討する。さらに、この「可変」糖鎖クラスター分子に対して、生体内で使用可能な遷移金属触媒の機能を付与し、それぞれのがんで選択的に異なる抗がん活性物質を生体内合成して治療できるか検討する。
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| Causes of Carryover |
多官能基を有し、さらに高反応性のプローブを合成・開発することは予想以上に困難であり、当初の予定よりも時間がかかり、本年度中に細胞間の移動まで検討することはできなかった。しかし、この基礎となるデータを得ることができたので、次年度では繰越した研究費を当初の予定通り消耗品費として主に使用し、がん細胞間の移動と選択的ながん治療を実現する計画である。
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Research Products
(51 results)
