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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular Recognition Glycopolymers by Controlled Polymerization and Development of Polymer Drugs

Research Project

Project/Area Number 23H02015
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

三浦 佳子  九州大学, 工学研究院, 教授 (00335069)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊勢 裕彦  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (10324253)
檜垣 勇次  大分大学, 理工学部, 准教授 (40619649)
長尾 匡憲  九州大学, 工学研究院, 助教 (40904008)
松本 光  九州大学, 工学研究院, 助教 (00981482)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Keywords糖鎖高分子 / 精密重合 / 分子認識 / 免疫 / 星形高分子 / 自己組織化 / 糖鎖間相互作用
Outline of Annual Research Achievements

リビングラジカル重合を駆使した精密な高分子重合を駆使して、生体分子認識能を効率的に発揮できる、糖鎖高分子の開発を行った。合成高分子の精密合成を介した生体分子認識能の制御、トポロジーの設計と生体分子認識性の検討、機械学習の導入を検討した。
3‘-シアリルラクトースを結合させた糖鎖高分子を合成して、シグレックEを介した免疫抑制活性について検討した。シアリルラクトースを結合させたアクリルアミド型の糖鎖高分子について、糖鎖の側鎖比率と星形ポリマーによるトポロジーの違いを検討して、糖鎖高分子ライブラリーの合成を行った。免疫抑制能はマクロファージに対するNFκBの発現能の違いによって検討した。側鎖の糖鎖密度が50-70%、トポロジーでは星形高分子が優れた免役抑制能を発揮した。また、糖鎖高分子の分子末端に蛍光標識することで、細胞の表面に結合するだけでなくシグレックとの相互作用を介して細胞内に取り込まれていることも明らかになった。
また、糖鎖高分子としてマンノースを側鎖に有するメタクリレート型の高分子について、分子間相互作用を検討した。糖鎖高分子はカルシウム存在下で他の高分子には見られない強い分子間相互作用を示した。他の側鎖糖鎖や主鎖では相互作用は発現されず、特異的な分子間相互作用が示された。同時に、この高分子は、水溶液中と有機溶媒中での高分子の分子鎖の広がりが異なること示唆された。
糖鎖高分子の側鎖に種々の糖鎖を結合することで、ターゲットタンパク質との自発的な自己集合によって、オリゴ糖の機能を発揮することをこれまでに報告している。この時の糖鎖の組み合わせによって、オリゴ糖機能が発揮されるが、この時の機能について、側鎖の糖モノマーの比率を機械学習によって迅速最適化させた。ガラクトースとシアル酸を側鎖に持つ高分子のベイズ最適化によって、GM1類似機能の発現を確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

糖鎖高分子の合成と解析は順調に進んだ。今年までに取り組んでいた免疫抑制機能を発揮する高分子については、アッセイ方法を変更することで順調にアッセイが進んだ。また、機械学習については本年度から取り組んだが概ね順調に進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

引き続き糖鎖高分子の精密合成を通じた、バイオ機能性高分子の獲得を進める。トポロジーによって細胞との分子認識作用に差異があると明らかになったことから、分担者およびより専門的な知識を有する者の共同研究も進める。また、分子認識能と高分子の自己組織化について関連が示唆されており、検討を進める。機械学習については評価方法の妥当性についても検討する情報学的な方法を導入する。

  • Research Products

    (43 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (36 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Continuous‐Flow Catalysis Using Phosphine‐Metal Complexes on Porous Polymers: Designing Ligands, Pores, and Reactors2024

    • Author(s)
      Matsumoto Hikaru、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 89 Pages: e202400039

    • DOI

      10.1002/cplu.202400039

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of Cyclic Glycopolymers Molecular Mobility on their Interactions with Lectins2024

    • Author(s)
      Jin Wenkang、Nagao Masanori、Kumon Yusuke、Matsumoto Hikaru、Hoshino Yu、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 89 Pages: e202400136

    • DOI

      10.1002/cplu.202400136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] De Novo designed glycopolymer by the precise polymer synthesis2023

    • Author(s)
      Y Miura, M Nagao, H Matsumoto
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 53 Pages: upad012

    • DOI

      10.1093/chemle/upad012

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Design of Glycopolymers for Controlling the Interactions with Lectins2023

    • Author(s)
      M Nagao, H Matsumoto, Y Miura
    • Journal Title

      Chemistry-An Asian Journal

      Volume: 18 Pages: e202300643

    • DOI

      10.1002/asia.202300643

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sheltering Mono‐P‐Ligated Metal Complexes in Porous Polystyrene Monolith:Effect of Aryl Pendant Stabilizers on Catalytic Durability2023

    • Author(s)
      H Matsumoto, Y Hoshino, T Iwai, M Sawamura, Y Miura
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 29 Pages: e202301847

    • DOI

      10.1002/chem.202301847

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 機能性高分子を利用した化学工学の展開2024

    • Author(s)
      三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第89年会
  • [Presentation] 機械学習手法を用いた高分子固定化触媒の開発2024

    • Author(s)
      三浦 佳子、周 新程、松本 光、長尾 匡憲
    • Organizer
      化学工学会第89年会
  • [Presentation] 無溶媒メカノケミカル有機合成における高分子担持触媒の開発と再利用の検討2024

    • Author(s)
      廣石 健人、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第89年会
  • [Presentation] 高い光透過性を有した光触媒固定化ゲルによるフロー合成2024

    • Author(s)
      西村 和也、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第89年会
  • [Presentation] De Novo designed glycopolymers2023

    • Author(s)
      Y.Miura
    • Organizer
      ISBOC-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Anti-inflammatory effect in macrophage-like cells with sialy oligosaccharide carrying star glycopolymers2023

    • Author(s)
      H,Shiomitsu, T.Ishida, H.Matsumoto, M.Nagao, H.Ise, Y.Miura
    • Organizer
      ISBOC-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Catalyst immobilized polymer monolith for continuous flow synthesis2023

    • Author(s)
      Y.Miura,H.Matsumoto,M.Nagao
    • Organizer
      C&FC2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis by Polymer Monoliths with Immobilised Organocatalysts2023

    • Author(s)
      H.Shigeeda, M.Nagao, Y.Miura
    • Organizer
      20thAPCChE Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photoreduction of CO2 by monoliths incorporating iron porphyrins2023

    • Author(s)
      S.Furusawa,M.Nagao,Y.Miura
    • Organizer
      20thAPCChE Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 両親媒性糖鎖高分子の水中における自己収縮性評価2023

    • Author(s)
      木付遥子、松本光、長尾匡憲、三浦佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手会・冬の講演会
  • [Presentation] 無溶媒メカノケミカル有機合成における固定化触媒の開発2023

    • Author(s)
      廣石 健人、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手会・冬の講演会
  • [Presentation] 機会学習を用いたGM1 模倣体の最適糖導入比の決定2023

    • Author(s)
      中原 旺祐、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手会・冬の講演会
  • [Presentation] ポルフィリンRAFT 剤を用いたポリマーによる二酸化炭素の光還元2023

    • Author(s)
      江田稜平、松本光、長尾匡憲、三浦佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手会・冬の講演会
  • [Presentation] フロー光化学合成を指向した高光透過性ゲル触媒の開発2023

    • Author(s)
      西村和也、松本光、長尾匡憲、三浦佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手会・冬の講演会
  • [Presentation] Click 反応による糖の側鎖導入を目指した環状高分子の精密合成2023

    • Author(s)
      公文悠介、松本光、長尾匡憲、三浦佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手会・冬の講演会
  • [Presentation] 両親媒性高分子の水中での自己収縮に伴う運動性の制御と分子認識2023

    • Author(s)
      長尾 匡憲、吉松 大地、三浦 佳子
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] フォールディング構造によって運動性が制御された合成高分子と標的タンパク質との結合評価2023

    • Author(s)
      吉松 大地、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] カルシウムイオンを介したマンノース間相互作用の評価2023

    • Author(s)
      洲村 知弥、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 星型糖鎖高分子を用いたマクロファージ様細胞に対する炎症抑制の検討2023

    • Author(s)
      塩満 明佳、石田 尚斗、長尾 匡憲、伊勢 裕彦、三浦 佳子
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 不凍タンパク質を模倣した両親媒性高分子が示す凍結保護効果の解析2023

    • Author(s)
      田中 柊也、長尾 匡憲、三浦 佳子、松本 光
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] TEMPO固定化高分子モノリスによるアルコール酸化における連続流通式リアクターの反応特性2023

    • Author(s)
      三浦 佳子、井本 知希、松本 光、長尾 匡憲
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] ポリスチレンモノリス内で安定化されたホスフィン-パラジウム錯体による触媒的フロー合成2023

    • Author(s)
      松本 光、星野 友、岩井 智弘、澤村 正也、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] ベイズ最適化を利用した高分子モノリス触媒の開発2023

    • Author(s)
      周 新程、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] 固定化光触媒を充填したリアクターによる分子量が制御された高分子のフロー合成2023

    • Author(s)
      堀江 彩、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
  • [Presentation] シアリルオリゴ糖―糖鎖高分子を用いたマクロファージ様細胞に対する炎症抑制効果検討2023

    • Author(s)
      三浦 佳子、石田 尚斗、塩満 明佳、長尾 匡憲
    • Organizer
      第42回日本糖質学会年会
  • [Presentation] 水中における両親媒性合成高分子の自己収縮と分子認識2023

    • Author(s)
      長尾 匡憲、吉松 大地、三浦 佳子
    • Organizer
      第33回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] 両親媒性高分子が示す凍結保護効果のスクリーニング解析2023

    • Author(s)
      田中 柊也、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      第33回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] 金属イオンを介したマンノース間相互作用の評価2023

    • Author(s)
      洲村 知弥、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      第33回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] フォールディング構造によって運動性が制御された合成高分子と標的タンパク質との結合評価2023

    • Author(s)
      吉松 大地、松本 光、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      第33回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] カルシウムイオンを介した糖鎖間相互作用の評価2023

    • Author(s)
      洲村 知弥、長尾 匡憲、三浦佳子
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 鉄ポルフィリンを組み込んだ 多孔質高分子によるCO2の光還元2023

    • Author(s)
      古澤 聖太、長尾 匡憲、三浦 佳子
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 有機分子触媒を固定化した多孔質高分子モノリスによるフロー合成2023

    • Author(s)
      重枝 春孝、三浦 佳子、長尾 匡憲、松本 光
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] Correlation between percent collapse of self-folding amphiphilic polymers and their molecular flexibility2023

    • Author(s)
      M.Nagao, Y. Miura
    • Organizer
      第72回高分子学会年次大会
  • [Presentation] Evaluation of the interactions between glycopolymers through the metal ions2023

    • Author(s)
      T.Sumura, M.Nagao, Y. Miura
    • Organizer
      第72回高分子学会年次大会
  • [Presentation] Synthesis of star glycopolymers with sialic acid and evaluation of the immunosuppression activity2023

    • Author(s)
      H.Shiomitsu, T.Ishida, M.Nagao, H.Ise, Y. Miura
    • Organizer
      第72回高分子学会年次大会
  • [Presentation] Synthesis of cyclic glycopolymer and evaluation of the interaction with target proteins2023

    • Author(s)
      WENKANG JIN, M.Nagao, Y.Miura
    • Organizer
      第72回高分子学会年次大会
  • [Remarks] 九州大学大学院工学研究院化学工学部門三浦研究室

    • URL

      http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/lab9/

  • [Remarks] 九州大学大学院工学研究院化学工学部門 三浦佳子 研究者情報

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003608/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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