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細胞を用いる糖鎖生産とEGFRリン酸化阻害剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19655060
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体関連化学
研究機関東京大学

研究代表者

畑中 研一  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70167584)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード動物細胞 / 糖脂質 / GM3 / EGFR / 細胞毒性 / 細胞増殖阻害 / 国際情報交換 / アメリカ合衆国 / 糖鎖生産 / 糖鎖プライマー / シアリルラクトース / GM3オリゴ糖 / EGFRリン酸化 / マルチバレントオリゴ糖
研究概要

動物細胞を糖鎖生産工場と見立てて糖脂質の類似体を合成するバイオコンビナトリアル合成法を用いた糖脂質GM3(NeuAca2-3Galβ1-4Glcβ1-Cer)類似体の生産における最適条件を詳細に検討した。アルキル鎖の根元にアジド基を導入した糖鎖プライマーは他のプライマーと比べて約2倍糖鎖伸長を受けやすいことが明らかとなったが、プライマーの界面活性能を測定することによりこの理由も明らかにした。また、播種細胞数依存性、プライマー濃度依存性、培養時間依存性についても明確な依存性を確認し、最適条件を決定した。さらに、検討した最適条件を用いてのGM3類似体の大量合成と、生成物の分離精製方法も検討した。次に、GM3とepidermal growth factor receptor(EGFR)の相互作用や細胞における外因性/内在性GM3について検証した。GM3とEGFRの相互作用の機序を、共焦点レーザー顕微鏡による画像解析など様々な手法により明らかにした。さらに、GM3の代謝中間体であるlyso-GM3のオリゴマー化、合成された化合物のキナーゼ活性への阻害効果や細胞毒性を評価した。EGFRを高発現しているA431細胞に各化合物を様々な濃度で添加したところ、lyso-GM3 dimerに高いチロシンキナーゼ活性阻害能が見出された。大量合成の可能性が示されたGM3類似体(lyso-GM3 mimetic)を応用して同様な機能性糖鎖含有分子の合成を行い、それらがEGFRの関係する生理現象に及ぼす作用を検証した。A431細胞にこれらの各々の化合物を投与し、糖鎖伸長したプライマーを応用した新規化合物であるmimetic dimerに天然型であるlyso-GM3 dimerと同様のEGFRのチロシンリン酸化阻害能があることを示した。さらに、EGFRシグナリングの下流にあたるAktや細胞増殖も抑制することを明らかにした。EGFRとGM3の直接的相互作用を、SPR法を用いて詳細に解析した。結合定数やkinetics parameterの解析により、EGFRと糖脂質の相互作用が特異的であることを発見した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Quantitaive Analysis of EGFR Affnity to Immobilized Glycolipids by Surface Plasmon Resonance2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Haga, S. Hakamori, K. Hatanaka
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research 343

      ページ: 3034-3038

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞を用いる糖鎖生産2008

    • 著者名/発表者名
      畑中研一
    • 雑誌名

      化学と生物(日本農芸化学会) 46

      ページ: 766-773

    • NAID

      10024453322

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of mimetics of GM3 and lyso-GM3 dimer on EGF receptor Tyrosine kinase and EGF-induced signal transduction2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Haga, Kenichi Hatanaka, Sen-Itiroh Hakomori
    • 雑誌名

      Biocimica et Biophysica Acta 1780

      ページ: 393-404

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lyso-GM3, its dimmer, and multimer : their synthesis, and their Effect on epidermal growth factor-induced receptor tyrosine kinase2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Murozuka, Naoko Watanabe, Kenichi Hatanaka, Sen-Itiroh Hakomori
    • 雑誌名

      Glycoconjugate Journal 24

      ページ: 551-563

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] GM3 and Its Mimetics: Their Inhibitory Effect on EGF Receptor Kinase Activity and Quantitative Analysis of Affinity2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Haga, S. Hakamori, K. Hatanaka
    • 学会等名
      24th International Carbohydrate Symposium
    • 発表場所
      オスロ市(ノルウェー)
    • 年月日
      2008-07-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規なlyso-GM3オリゴマーの合成とEGF受容体キナーゼ活性の阻害能の評価2007

    • 著者名/発表者名
      室塚淑美, 畑中研一, 箱守仙一郎
    • 学会等名
      第27回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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