2023 Fiscal Year Annual Research 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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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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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 |
報告者らはこれまでに、複数種類の天然アスパラギン結合型糖タンパク質糖鎖（N-型糖鎖）から成る糖鎖アルブミンを開発し、生体内の糖鎖パターンを模倣するとともに、マウス個体内でも特定の臓器やがんを認識させることに成功している。もし、この糖鎖アルブミンを構成する一部の糖鎖をマウス個体内で付け替えることができれば、糖鎖パターンが変化することで標的となる細胞が切り替わり、体内を移動する分子（体内パトロール分子）を実現できるのではないかと考えた。本課題では当初、光を駆動力とする体内パトロール分子の合成を検討したが、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おいて問題が生じた。そこで、マウス個体内で生体直交性反応を行うことで、効率的に糖鎖パターンを変更し、血中から臓器、臓器から血中、あるいは臓器から臓器へと移動する分子を検討した。
マウス個体内で糖鎖を付け替えることのできる生体直交性反応として、Click-to-Release反応を使用した。まず、「追い出したい」糖鎖に対して、trans-シクロオクテン基を介してアルブミン上に導入した後、新たに「付け替える」糖鎖を持つテトラジン分子を作用させることで、目的の糖鎖のみを付け替え、アルブミン上に新しい糖鎖パターンを作成することに成功した。この反応は細胞系や血中内でも進行することが分かった。以上の結果をもとに、マウス個体内に静脈注射した蛍光標識糖鎖アルブミンに対して、さらに糖鎖・テトラジン分子を静脈注射した。その結果、糖鎖パターンの変更に基づいて、蛍光が血中から臓器、臓器から血中、あるいは臓器から臓器へと移動することを確認することができた。このように報告者は、マウス個体内での化学反応をトリガーとして、体内パトロール分子の創製に初めて成功した。
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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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[Journal Article] Bifidobacterial GH146 β-L-arabinofuranosidase for the removal of β1,3-L-arabinofuranosides on plant glycans2023
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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