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Linkage-Editing Middle-Molecular Glycomimetics

Research Project

Project/Area Number 24K01638
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

平井 剛  九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 仁志  順天堂大学, 医療看護学部, 先任准教授 (70514933)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords糖鎖 / C-グリコシドアナログ / カップリング反応 / ケミカルバイオロジー / 糖脂質 / 脂質ラフト
Outline of Research at the Start

本研究では、申請者が取り組んできた連結部編集戦略による糖鎖アナログ開発法を中分子量の糖鎖および糖脂質に適用し、生体内で切断されない中分子ヒアルロン酸やラクトシルセラミドを開発する。ラジカル反応を駆使した合成法を確立し、これら分子の生物活性物質、未解明生物現象解明のためのツール分子としての有用性を検証することに挑む。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、主に糖脂質であるLacCerの連結部編集の検討を進め、グルコサミノグリカンの連結部編集に必要な原料合成を実施した。
ヒト好中球では、炭素数24の極長鎖脂肪酸をもつLacCer(C24-LacCer)が細胞膜上で集合体(LacCer脂質ラフト)を形成し、パターン認識受容体のように機能する。C24-LacCerの好中球での挙動を解析するには、細胞内で分解されないC-グリコシド型C24-LacCerが必要である。そこで、我々独自の戦略である連結部編集をC24-LacCerに施した3種のアナログを合成し、まず脂質ラフトを形成するのか、抗酸菌などの異物の貪食ができるのか、を明らかにすることに取り組んだ。そのためには、β選択的なC-グリコシル化反応と炭素連結型ラクトース構造の合成法を開発する必要があった。実施前に見いだしていた手法を最適化し、高収率かつ高選択的に合成できる方法論を確立した。さらにこれらをC24-LacCer構造に誘導した。現在、分担者の中山と共同し、連結部編集型C24-LacCerの貪食能やシグナル伝達評価を実施している。

もう一方のグルコサミノグリカンの連結部編集による、オリゴマー合成に関しては、ポイントとなるグルコサミン構造の修飾法開発が重要である。今年度は、これを集中的に検討した。前駆体として、グルコサミン由来のラクトンを設定したが、これが予想以上に不安定であった。そこで種々検討し、安定に扱える保護基パターンを見出した。これによって、目的の修飾を実現できることを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

C24-LacCerの合成を実現し、現在活性評価を進めている。
グルコサミノグリカンの連結部編集に関しては、ポイントの1つであったグルコサミンの修飾法を確立できたことは大きな進展である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、計画どおりに進めていく。次年度は、C24-LacCerの蛍光プローブ開発に着手する。グルコサミノグリカンの方は、まずはモデル実験による連結部編集法開発を開始する。

Report

(1 results)
  • 2024 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2025 2024

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Structure-activity relationship study of nitrogen signaling factors2024

    • Author(s)
      Matoba Hiroaki、Oba Kouhei、Li Huanlin、Mizuno Yuta、Wang Qianqian、Yoritate Makoto、Aso Mariko、Sodeoka Mikiko、Yoshida Minoru、Yashiroda Yoko、Hirai Go
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 109 Pages: 129857-129857

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2024.129857

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radical C‐Glycosylation Using Photoexcitable Unprotected Glycosyl Borate2024

    • Author(s)
      Miyamoto Yusuke、Murakami Sho、Sumida Yuto、Hirai Go、Ohmiya Hirohisa
    • Journal Title

      Chemistry ? A European Journal

      Volume: 30 Issue: 51 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1002/chem.202402256

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselective Synthesis of C-Aryl-α-Glycosides by Reductive C(sp2)-C(sp3) Cross-Coupling Reaction2024

    • Author(s)
      Kudo Noyuri、Chiba Suzuka、Ono Shunsuke、Nagatoishi Masataka、Yoritate Makoto、Karasawa Satoru、Usui Kazuteru、Hirai Go
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 36 Issue: 04 Pages: 357-362

    • DOI

      10.1055/a-2352-4760

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Linkage-Editing of Melibiosamine: Synthesis and Biological Evaluation of CH<sub>2</sub>- and CHF-Linked Analogs2024

    • Author(s)
      Moritsuka Natsuho、Kiya Noriaki、Moriyama Takahiro、Koshino Hiroyuki、Yoritate Makoto、Matoba Hiroaki、Hirai Go
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 89 Issue: 17 Pages: 11909-11920

    • DOI

      10.1021/acs.joc.4c01143

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nitrogen signaling factor triggers a respiration-like gene expression program in fission yeast2024

    • Author(s)
      Ohsawa Shin、Schwaiger Michaela、Iesmantavicius Vytautas、Hashimoto Rio、Moriyama Hiromitsu、Matoba Hiroaki、Hirai Go、Sodeoka Mikiko、Hashimoto Atsushi、Matsuyama Akihisa、Yoshida Minoru、Yashiroda Yoko、Buhler Marc
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 43 Issue: 20 Pages: 4604-4624

    • DOI

      10.1038/s44318-024-00224-z

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 連結部編集型擬糖鎖:コンセプトと機能2025

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      NMR/MS ユーザーズミーティング ~ 九州編 ~
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Catalytic Synthesis of Linkage-Edited pseudo-Glycans2025

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      日本薬学会第145年会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Linkage-Editing Strategy for Creation of pseudo-Glycans2024

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      9th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Linkage-Editing Strategy for Creation of pseudo-Glycans2024

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      International Conference in Organic Synthesis & Sustainable Materials 2024 (ICOS2024)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Linkage-Editing Pseudo-Glycans With C-Glycoside Linkage2024

    • Author(s)
      Go Hirai
    • Organizer
      The 12th Singapore International Chemistry Conference (SICC-12): Symposium 11: Frontiers in Organic Synthesis
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 擬糖鎖の創製:ホンモノそっくりのバッタもんを創り出す科学2024

    • Author(s)
      平井剛
    • Organizer
      有機合成夏期セミナー「明日の有機合成化学」
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 有機フッ素化合物の合成と応用最前線2025

    • Author(s)
      寄立麻琴、平井剛ほか
    • Total Pages
      293
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781318585
    • Related Report
      2024 Research-status Report

URL: 

Published: 2024-04-11   Modified: 2025-12-26  

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