糖鎖の生体内代謝を追跡する革新的分子プローブの開発

• 研究課題/領域番号: 15K12760
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 九州大学 (2016-2017); 国立研究開発法人理化学研究所 (2015)
• 研究代表者: 平井 剛 九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 複合糖質 / シアリダーゼ / 酵素反応 / 分子プローブ / シアル酸 / 代謝 / 有機合成 / プローブ / 有機化学 / 糖鎖 / 生体分子

研究成果の概要

糖質（複合糖質）は、それぞれ重要な機能を持っている。糖鎖の分解は、その機能をオフにする役割を担っており、非常に重要であるが、細胞内で特定の複合糖質が、いつ、どの酵素に分解されているかを追跡することは不可能である。そこでこれを可能にする、新しい分子ツールの開発を目指した。興味対象の複合糖質構造に対して、その構造をあまり変化させずに仕掛けを施し、その基質が分解されたときに、分解した酵素と共有結合を形成できるようにすれば、追跡が可能となる。今回、独自のアイデアでこれを実現できる分子ツールを開発することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Thienyl-Substituted α-Ketoamide: A Less Hydrophobic Reactive Group for Photo-Affinity Labeling (2018)
  • 著者名/発表者名: Ota Eisuke、Usui Kazuteru、Oonuma Kana、Koshino Hiroyuki、Nishiyama Shigeru、Hirai Go、Sodeoka Mikiko
  • 雑誌名: ACS Chemical Biology 巻: 13 号: 4 ページ: 876-880
  • DOI: 10.1021/acschembio.7b00988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of polyunsaturated fatty acid-containing glucuronosyl-diacylglycerol through direct glycosylation (2017)
  • 著者名/発表者名: Wang Qianqian、Kuramoto Yuta、Okazaki Yozo、Ota Eisuke、Morita Masaki、Hirai Go、Saito Kazuki、Sodeoka Mikiko
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 58 号: 30 ページ: 2915-2918
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2017.06.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of the Right-Side Structure of Type B Physalins (2017)
  • 著者名/発表者名: Morita Masaki、Kojima Shuntaro、Ohkubo Megumi、Koshino Hiroyuki、Hashizume Daisuke、Hirai Go、Maruoka Keiji、Sodeoka Mikiko
  • 雑誌名: Israel Journal of Chemistry 巻: 57 号: 3-4 ページ: 309-318
  • DOI: 10.1002/ijch.201600110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Photochemical and Additive-free Coupling Reaction of α-Cumyl α-Ketoesters via Intermolecular C-H Bond Activation (2016)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Ota, Yu Mikame, Go Hirai, Shigeru Nishiyama, Mikiko Sodeoka
  • 雑誌名: Synlett 巻: 27 号: 07 ページ: 1128-1132
  • DOI: 10.1055/s-0035-1561098
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A new carbamidemethyl-linked lanthanide chelating tag for PCS NMR spectroscopy of proteins in living HeLa cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuya Hikone, Go Hirai, Masaki Mishima, Kohsuke Inomata, Teppei Ikeya, Souichiro Arai, Masahiro Shirakawa, Mikiko Sodeoka, and Yutaka Ito
  • 雑誌名: Journal of Biomolecular NMR 巻: 66 号: 2 ページ: 99-110
  • DOI: 10.1007/s10858-016-0059-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rational Design and Synthesis of [5]Helicene-Derived Phosphine Ligands and Their Application in Pd-Catalyzed Asymmetric Reactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Yamamoto, Takashi Shimizu, Kazunobu Igawa, Katsuhiko Tomooka, Go Hirai, Hiroshi Suemune, and Kazuteru Usui
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 36211-36211
  • DOI: 10.1038/srep36211
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Total synthesis of natural derivatives and artificial analogs of 13-oxyingenol and their biological evaluation (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ohyoshi, Yuki Tamura, Ichiro Hayakawa, Go Hirai, Yamato Miyazawa, Shota Funakubo, Mikiko Sodeoka, and Hideo Kigoshi
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 14 号: 48 ページ: 11426-11437
  • DOI: 10.1039/c6ob02268e
  • NAID: 120007135231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Characterization of the Leaf Tissue of Physalis alkekengi and Physalis peruviana Using RNA-seq and Metabolite Profiling (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Fukushima, Michimi Nakamura, Hideyuki Suzuki, Mami Yamazaki, Eva Knoch, Tetsuya Mori, Naoyuki Umemoto, Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka, and Kazuki Saito
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 7 ページ: 1883-1883
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.01883
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of novel secreted fatty acids that regulate nitrogen catabolite repression in fission yeast. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sun X, Hirai G, Ueki M, Hirota H, Wang Q, Hongo Y, Nakamura T, Hitora Y, Takahashi H, Sodeoka M, Osada H, Hamamoto M, Yoshida M, Yashiroda Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 20856-20856
  • DOI: 10.1038/srep20856
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reactions of Carbonyl Compounds with Phosphorus Ylide Generated from Tribromofluoromethane and Tris(dimethylamino)phosphine (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Hirai, Eri Nishizawa, Daiki Kakumoto, Masaki Morita, Mitsuaki Okada, Daisuke Hashizume, Sayoko Nagashima, Mikiko Sodeoka
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 44 号: 10 ページ: 1389-1391
  • DOI: 10.1246/cl.150523
  • NAID: 130005101456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced formation of cyclopropanols from α-ketoamides via γ-C-H bond activation (2015)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Ota, Yu Mikame, Go Hirai, Hiroyuki Koshino, Shigeru Nishiyama, Mikiko Sodeoka
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 56 号: 44 ページ: 5991-5994
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.09.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Focused Library with a Core Structure Extracted from Natural Products and Modified: Application to Phosphatase Inhibitors and Several Biochemical Findings (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Hirai and Mikiko Sodeoka
  • 雑誌名: Acc. Chem. Res. 巻: 48 号: 5 ページ: 1464-1473
  • DOI: 10.1021/acs.accounts.5b00048
  • 査読あり
• [学会発表] 代謝に着目した中分子糖鎖分子の設計と機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平井剛
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会一般シンポジウム「中分子創薬研究のフロンティア－反応集積化が導く中分子戦略：高次生物機能分子の創製－
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2017-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] Development of the Disaccharide-Type Activity-Based Probe for Sialidase (2017)
  • 著者名/発表者名: 深澤亮、大沼可奈、加藤麻理依、平井剛、袖岡幹子
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 人工糖鎖を備えて未来の疾患と戦う (2017)
  • 著者名/発表者名: 平井剛
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ2017「10年後にはどんな分子ができる？有機合成化学者の「革命分子」への挑戦」 (2017.10.18)
  • 招待講演
• [学会発表] 非天然型複合糖質を創る (2017)
  • 著者名/発表者名: 平井剛
  • 学会等名: 糸状菌分子生物学研究会 第5回若手の会 WS in SAGA
  • 招待講演
• [学会発表] α-ケトアミドを基盤とする新しい光親和性標識実験用プローブの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平井剛、太田英介、臼井一晃、大沼可奈、袖岡幹子
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会
• [学会発表] シアリダーゼに対する新規activity-based probeの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平井剛、深澤亮、大沼可奈、森田昌樹、加藤麻理依、袖岡幹子
  • 学会等名: 第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [学会発表] 高機能性複合糖質の創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平井剛
  • 学会等名: 日本化学会中国四国支部地区化学講演会「「有機化学者による生命科学へのアプローチ」
  • 発表場所: 岡山大学理学部
  • 年月日: 2016-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] シアリダーゼの機能解析を志向した3位修飾型シアル酸誘導体の合成と活性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深澤亮、平井剛、加藤麻理依、大沼可奈、越野広雪、袖岡幹子
  • 学会等名: 第58回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東北大萩ホール
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] 生物活性分子創製研究と有機合成研究の融合 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平井剛
  • 学会等名: 熊本大学理学部化学特別講義C講演会
  • 発表場所: 熊本大学理学部
  • 年月日: 2016-05-24
  • 招待講演
• [学会発表] ケミカルバイオロジーに役立つものづくりを目指して (2016)
  • 著者名/発表者名: 平井剛
  • 学会等名: 特別企画: 有機合成化学を起点とするものづくり戦略 (日本化学会第96回春季年会)
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorine containing C-linked gangliosides GM3 analogs: Synthesis, conformational analysis, and biological activities (2015)
  • 著者名/発表者名: Go Hirai, Marie Kato, Kana Oonuma, Eri Nishizawa, Hiroyuki Koshino, Mikiko Sodeoka
  • 学会等名: Molecular Function of Natural Products: Advances towards Chemical Biology, PacifiChem 2015
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Spectomycin A1全異性体の合成とSUMO化阻害活性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平井剛、野村勇作、Frederic Thuaud、前田里子、伊藤昭博、吉田稔、市川聡、松田彰、袖岡幹子
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第10回年会
  • 発表場所: 東北大学川内萩ホール（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-06-10
• [図書] 天然有機化合物の全合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 日本化学会
  • 総ページ数: 208
  • 出版者: 化学同人
  • ISBN: 9784759813876
• [備考] 光親和性標識法の新たな分子ツールの開発－疎水性が低くコンパクトな光 反応性基－
  • URL: https://www.kyushu-u.ac.jp/f/32524/18_02_22_3.pdf
• [産業財産権] シアル酸誘導体 (2016)
  • 発明者名: 平井剛、深澤亮、袖岡幹子
  • 権利者名: 平井剛、深澤亮、袖岡幹子
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-147705
  • 出願年月日: 2016-07-27