| 研究課題/領域番号 |
19K06995
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 長崎国際大学 (2020-2021)
金沢大学 (2019) |
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研究代表者 |
山田 耕平 長崎国際大学, 薬学部, 准教授 (40583232)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | N-結合型糖鎖 / 光レドックス反応 / 光レドックス触媒 / N結合型糖鎖 / タンパク質 / ラベル化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質に天然と同様の結合様式でN-結合型糖鎖を導入する有機化学的手法は未だ開発されていない。筆者は、光レドックス触媒を用いて糖鎖を導入する全く新しい手法でこの課題に取り組む。そのために、以下の事柄について研究を行う。
・選択的ラベル化剤の選定・開発
・光レドックス触媒による糖鎖導入反応の開発
・N-結合型糖タンパク質の実用的化学合成
本研究が完成すれば、任意のN-結合型糖タンパク質の合成を簡便に行うことができるため、タンパク質・糖鎖の機能解析やタンパク質製剤の開発などライフサイエンス全般に対して、極めて大きいインパクトと与えることができる。
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| 研究成果の概要 |
N-結合型糖鎖はタンパク質の生化学的・物理化学的特性を様々に制御している。有機合成的手法を用いてN-結合型糖タンパク質と同じ結合様式で糖鎖を導入する手法は開発されていないため、光レドックス触媒によるC-S結合開裂・カルバモイル化反応による糖鎖導入反応の開発を行った。
種々検討した結果、直接的カルバモイル化は達成し得なかったが、C-S結合開裂は進行しC-B結合を形成する反応条件を見出した。C-B結合は、鈴木宮浦カップリングをはじめとする多種多様な反応に適用可能であるため、今後これを足掛かりにGlcNAcを有するアスパラギン側鎖の構築を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
糖鎖の機能解明や抗体医薬品などのタンパク質製剤の改良のために、有機合成的手法を用いてN-結合型糖タンパク質と同じ結合様式で糖鎖を導入する手法の開発が望まれている。特定の官能基の特異的な反応性を利用した種々のバイオコンジュゲーション法を用いた糖鎖導入が為されているが、非天然の結合様式は糖タンパク質の機能に影響を与える可能性があり、また、医薬品としての利用を考えるならば、この結合が抗原抗体反応のリスクとなることが懸念される。本研究の成果により、天然と同様の形式にてN-結合型糖鎖を任意のタンパク質に導入することが可能になるので、新たなタンパク質製剤の開発のためのツールとなり得る。
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