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代謝耐性型ラクトシルセラミドプローブの開発と自然免疫機構解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2435
補助金の研究課題番号 22J11706 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

森山 貴博  九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードC-グリコシド / ラクトシルセラミド / 自然免疫 / ケミカルバイオロジー / 糖脂質 / 有機化学
研究開始時の研究の概要

ヒト好中球にはラクトシルセラミド(LacCer)が主要糖脂質として存在し 、自然免疫に関与している。しかし、LacCerは細胞内の代謝酵素によって容易に分解されるため、機能解析が困難であり、その詳細な機能は明らかになっていない。本研究では、代謝耐性を付与したLacCerプローブを開発することで、LacCerの機能と自然免疫の分子メカニズムを解明することを目指している。

研究実績の概要

昨年度までに、C24-ラクトシルセラミドの優位に代謝されるO-グリコシド結合の酸素原子を炭素に置き換えた3種のC-グリコシド型ラクトシルセラミドアナログの合成を達成している。これらのアナログは加水分解耐性と、それぞれに特異的な配座分布を有する。本年度の成果の一つとして、C-グリコシド型アナログの合成効率を向上させることができた。特に、鍵反応である、直接C-グリコシル化の検討により、目的物の収率及びスケールアップの大幅な改善に成功した。二つ目の成果として、3種のC-グリコシド型アナログの、好中球系細胞における自然免疫の機能を評価し、C-グリコシド結合の炭素原子上の置換基によって、機能が大幅に変化することを明らかにした。すなわち、独自の分子設計概念により、天然のC24-ラクトシルセラミドと見た目がほとんど同じまま、同様の機能を有するアナログと、機能をほとんど示さないアナログを創製することに成功した。三つ目の成果として、C-グリコシド型アナログを基盤にしたケミカルプローブの創製及び実用化を進めることができた。一例として、C-グリコシド型アナログに蛍光団を組み込んだ、蛍光標識ラクトシルセラミドプローブを数種類合成し、共焦点顕微鏡を用いてイメージングを実施した。その結果、開発したプローブの取込み、局在を明らかにすることができた。以上により、世界に類を見ない取り組みである、C-グリコシド型アナログを用いたケミカルバイオロジー研究の基盤を確立した。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Linkage-Editing Pseudo-Glycans: A Reductive α-Fluorovinyl-<i>C</i>-Glycosylation Strategy to Create Glycan Analogs with Altered Biological Activities2024

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Takahiro et. al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 146 号: 3 ページ: 2237-2247

    • DOI

      10.1021/jacs.3c12581

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 炭素連結型ラクトシルセラミドアナログの開発2024

    • 著者名/発表者名
      森山貴博、中山仁志、寄立麻琴、的場博亮、岩渕和久、平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規生物活性物質創製を志向したC-グリコシド型擬糖鎖/複合糖質の効率的合成2023

    • 著者名/発表者名
      森山貴博、寄立麻琴、小野俊介、加藤直樹、雑賀あずさ、楠原若菜、森塚夏帆、田邉理子、 沼本穂、石川絵里、長竹貴広、木谷憲昭、的場博亮、高橋俊二、國澤純、山崎晶、平井剛
    • 学会等名
      第65回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Various Pseudo-glycans with a C-glycoside Linkage by Metallophotoredox Reductive Cross-Coupling2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Moriyama, Makoto Yoritate, Shunsuke Ono, Riko Tanabe, Go Hirai
    • 学会等名
      Eurocarb21
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] α-ケトアミド構造を基盤とする光親和性 minimalist probe の開発2022

    • 著者名/発表者名
      〇森山貴博、水上大輝、寄立麻琴、臼井一晃、高橋大輔、平井剛
    • 学会等名
      第32回万有福岡シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of efficient synthesis method of carbohydrate analogues by direct C-glycosylation2022

    • 著者名/発表者名
      〇Takahiro Moriyama, Shunsuke Ono, Makoto Yoritate, Suzuka Chiba, Riko Tanabe, Go Hirai
    • 学会等名
      30th International Carbohydrate Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2-チエニル置換型 α-ケトアミド基の光反応性に対するアルキニル基の効果2022

    • 著者名/発表者名
      〇森山 貴博、水上 大輝、寄立 麻琴、臼井 一晃、高橋 大輔、植田 正、平井 剛
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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