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連結部編集戦略による中分子グライコミメティクス

研究課題

研究課題/領域番号 24K01638
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分一般
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

平井 剛  九州大学, 薬学研究院, 教授 (50359551)

研究分担者 中山 仁志  順天堂大学, 医療看護学部, 先任准教授 (70514933)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2026年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード糖鎖 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2025 2024

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structure-activity relationship study of nitrogen signaling factors2024

    • 著者名/発表者名
      Matoba Hiroaki、Oba Kouhei、Li Huanlin、Mizuno Yuta、Wang Qianqian、Yoritate Makoto、Aso Mariko、Sodeoka Mikiko、Yoshida Minoru、Yashiroda Yoko、Hirai Go
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 109 ページ: 129857-129857

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2024.129857

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radical C‐Glycosylation Using Photoexcitable Unprotected Glycosyl Borate2024

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Yusuke、Murakami Sho、Sumida Yuto、Hirai Go、Ohmiya Hirohisa
    • 雑誌名

      Chemistry ? A European Journal

      巻: 30 号: 51 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1002/chem.202402256

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective Synthesis of C-Aryl-α-Glycosides by Reductive C(sp2)-C(sp3) Cross-Coupling Reaction2024

    • 著者名/発表者名
      Kudo Noyuri、Chiba Suzuka、Ono Shunsuke、Nagatoishi Masataka、Yoritate Makoto、Karasawa Satoru、Usui Kazuteru、Hirai Go
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 36 号: 04 ページ: 357-362

    • DOI

      10.1055/a-2352-4760

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linkage-Editing of Melibiosamine: Synthesis and Biological Evaluation of CH<sub>2</sub>- and CHF-Linked Analogs2024

    • 著者名/発表者名
      Moritsuka Natsuho、Kiya Noriaki、Moriyama Takahiro、Koshino Hiroyuki、Yoritate Makoto、Matoba Hiroaki、Hirai Go
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 89 号: 17 ページ: 11909-11920

    • DOI

      10.1021/acs.joc.4c01143

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen signaling factor triggers a respiration-like gene expression program in fission yeast2024

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 43 号: 20 ページ: 4604-4624

    • DOI

      10.1038/s44318-024-00224-z

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 連結部編集型擬糖鎖:コンセプトと機能2025

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      NMR/MS ユーザーズミーティング ~ 九州編 ~
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Synthesis of Linkage-Edited pseudo-Glycans2025

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      日本薬学会第145年会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Linkage-Editing Strategy for Creation of pseudo-Glycans2024

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      9th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Linkage-Editing Strategy for Creation of pseudo-Glycans2024

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      International Conference in Organic Synthesis & Sustainable Materials 2024 (ICOS2024)
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Linkage-Editing Pseudo-Glycans With C-Glycoside Linkage2024

    • 著者名/発表者名
      Go Hirai
    • 学会等名
      The 12th Singapore International Chemistry Conference (SICC-12): Symposium 11: Frontiers in Organic Synthesis
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      平井剛
    • 学会等名
      有機合成夏期セミナー「明日の有機合成化学」
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 有機フッ素化合物の合成と応用最前線2025

    • 著者名/発表者名
      寄立麻琴、平井剛ほか
    • 総ページ数
      293
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781318585
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2024-04-11   更新日: 2025-12-26  

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