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2013 Fiscal Year Annual Research Report

標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用

Research Project

Project/Area Number 23310153
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

戸嶋 一敦  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60217502)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords生体機能分子 / 糖鎖 / 光分解 / KDO / LPS / ボロン酸 / アントラキノン / マクロファージ
Research Abstract

「標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用」と題した本研究課題の三年目として、疾病関連糖鎖を選択的に光分解する新たな生体機能分子を創製した。グラム陰性菌の細胞壁に含まれる糖脂質LPSは、敗血症性ショックなどの重篤な病態を引き起こす原因物質であるが、これまでに、LPSの内毒素活性を阻害する敗血症治療薬は開発されていない。そこで本研究では、特定波長の光照射下、LPSを選択的に光分解することで内毒素活性の発現を阻害する新たな生体機能分子の創製を行った。すなわち、LPS内にのみ存在するKDO(2-ケト-3-デオキシオクツロン酸)糖鎖に着目し、KDOは、7,8位にある鎖状のジオールを有しているため、芳香族ボロン酸と強く結合できると予測した。そこで、LPSの認識部位には芳香族ボロン酸を選択し、これに、光感受性分子であるアントラキノンを連結させたハイブリッド分子をデザイン、合成した。さらに、本ハイブリッド分子の結合能をARS assayで評価した結果、KDO糖鎖に選択的に結合することを見出した。また、本ハイブリッド分子が、光照射下、KDO糖鎖およびLPSを分解することを見出した。さらに光分解後のLPSをマクロファージ(RAW264.7細胞)に作用させた場合、マクロファージの活性化が抑制されることをGriess assay及びWestern blotting法により明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Design, synthesis and evaluation of a boronic acid based artificial receptor for L-DOPA in aqueous media2013

    • Author(s)
      H. Ueno, T. Iwata, N. Koshiba, D. Takahashi, K. Toshima
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 49 Pages: 10403-10405

    • DOI

      10.1039/c3cc45275a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Target-selective photodegradation of verotoxin-1 and reduction of its cytotoxicity to Vero cells using porphyrin-globotriose hybrids2013

    • Author(s)
      A. Okochi, S. Tanimoto, D. Takahashi, K. Toshima
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 49 Pages: 6027-6029

    • DOI

      10.1039/c3cc42957a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total synthesis of vineomycin B22013

    • Author(s)
      S. Kusumi, S. Tomono, S. Okuzawa, E. Kaneko, T. Ueda, K. Sasaki, D. Takahashi, K. Toshima
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 135 Pages: 15909-15912

    • DOI

      10.1021/ja407827n

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral Bronsted acid-mediated glycosylation with recognition of alcohol chirality2013

    • Author(s)
      T. Kimura, M. Sekine, D. Takahashi, K. Toshima
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 52 Pages: 12131-12134

    • DOI

      10.1002/anie.201304830

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light-induced O-glycosylation of unprotected deoxythioglycosyl donors2013

    • Author(s)
      M. Nakanishi, D. Takahashi, K. Toshima
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 11 Pages: 5079-5082

    • DOI

      10.1039/c3ob41143e

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] インドールアルカロイド系天然物セロトニンおよびハルミンによるタンパクの光分解2014

    • Author(s)
      村田誠治、増田奏衣、高橋大介、戸嶋一敦
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 神経伝達物質L-DOPAを選択的に認識するボロン酸含有人工低分子レセプターの創製2014

    • Author(s)
      上野晴菜、岩田崇志、小柴望実、高橋大介、戸嶋一敦
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] アントラセン-シクロデキストリンハイブリッドによる単糖の選択的光分解2014

    • Author(s)
      宮崎友紀恵、西部美幸希、高橋大介、戸嶋一敦
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Recent topics on synthetic and chemical biological studies of biofunctional molecules2014

    • Author(s)
      K. Toshima
    • Organizer
      The 2nd Mini-Symposium on Cutting-Edge Chemistry between Keio University and National Tsing Hua University
    • Place of Presentation
      国立精華大学(台湾)
    • Year and Date
      20140313-20140314
  • [Presentation] Chemical glycosylation with recognition of alcohol chirality2013

    • Author(s)
      K. Toshima
    • Organizer
      International Symposium on Organic Reaction - 11
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      20131119-20131122
    • Invited
  • [Presentation] Target-selective photo-degradation of verotoxin-1 and reduction of its cytotoxicity to Vero cells using porphyrin-globotriose hybrids2013

    • Author(s)
      K. Toshima
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products : Target ID and Regulation of Bioactivity
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20131028-20131029
  • [Presentation] Chemical glycosylation with recognition of alcohol chirality and its application to natural product synthesis2013

    • Author(s)
      K. Toshima
    • Organizer
      The 9th Yonsei CBMH - Keio LCC Joint Symposium, Yonsei University
    • Place of Presentation
      延世大学(韓国)
    • Year and Date
      20131025-20131026
  • [Presentation] Photodegradation and inhibition of drug-resistant influenza virus neuraminidase using anthraquinone-sialic acid hybrids2013

    • Author(s)
      K. Toshima
    • Organizer
      The 15th Asian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      セントーサ島(シンガポール)
    • Year and Date
      20130819-20130823
    • Invited
  • [Presentation] 神経伝達物質L-DOPAを選択的に認識する人工低分子レセプターの創製2013

    • Author(s)
      上野晴菜、岩田崇志、高橋大介、戸嶋一敦
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      20130619-20130621
  • [Presentation] ピロロキノリンキノンによるDNA光分解及びA431細胞に対する効果2013

    • Author(s)
      蓮見貴大、高橋大介、戸嶋一敦
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      20130619-20130621
  • [Remarks] 戸嶋研究室(分子生命化学研究室)

    • URL

      http://www.applc.keio.ac.jp/̃toshima/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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