生体機能光制御分子の創製と細胞機能精密制御への応用

• 研究課題/領域番号: 26282212
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 戸嶋 一敦 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60217502)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 生物活性分子 / 分子設計 / 合成 / タンパク / 糖 / 光分解 / 細胞 / 生体機能光制御分子 / アントラキノン / シアリルルイスA / ハイブリッド / がん細胞 / 抗体 / 生体機能分子 / 光制御 / 糖鎖 / 糖転移酵素 / 有機合成 / キノリン / ガラクトース / ノロウイルス / レクチン / 糖タンパク / 細胞毒性

研究成果の概要

本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Target-selective Photo-degradation of a Sialyl Lewis a (sLea) Conjugate and Photo-cytotoxicity Against sLea Positive Cancer Cells Using an Anthraquinone-antibody Hybrid (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, T. Nagao, S. Sotokawa, K. Toshima
  • 雑誌名: Medicinal Chemistry Communications 巻: 7 号: 6 ページ: 1224-1228
  • DOI: 10.1039/c6md00167j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total Synthesis of Aquayamycin (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kusumi, H. Nakayama, T. Kobayashi, H. Kuriki, Y. Matsumoto, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 22 号: 52 ページ: 18733-18736
  • DOI: 10.1002/chem.201604697
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Target-selective photo-degradation of AFP-L3 and selective photo-cytotoxicity against HuH-7 hepatocarcinoma cells using an anthraquinone-PhoSL hybrid (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Okuyama, H. Ueno, Y. Kobayashi, H. Kawagishi, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 52 号: 10 ページ: 2169-2172
  • DOI: 10.1039/c5cc09542e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Glycosylation of glycals using N-iodosuccinimide (NIS) and phosphorus compounds for syntheses of 2-iodo- and 2-deoxyglycosides (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 巻: 80 号: 19 ページ: 9552-9562
  • DOI: 10.1021/acs.joc.5b01542
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Systematic synthesis of low-molecular weight fucoidan derivatives and their effect on cancer cells (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Kasai, S. Arafuka, N. Koshiba, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 13 号: 42 ページ: 10556-10568
  • DOI: 10.1039/c5ob01634g
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] One-pot transformation of N-succinyl chitosan to nitrogen-containing alkyl glycosides using an ionic liquid containing a protic acid (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Aoyagi, T. Kimura, A. Ohba, Y. Katayama, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 11 ページ: 1467-1469
  • DOI: 10.1246/cl.150623
  • NAID: 130005108114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regioselective and 1,2-cis-α-stereoselective glycosylation utilizing glycosyl-acceptor-derived boronic ester catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nakagawa, M. Tanaka, S. Hanamura, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 巻: 54 号: 37 ページ: 10935-10939
  • DOI: 10.1002/anie.201504182
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chemical approach for target-selective degradation of oligosaccharides using photoactivatable organic molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima, D. Takahashi
  • 雑誌名: Glycoconjugate Journal 巻: 34 号: 7 ページ: 475-482
  • DOI: 10.1007/s10719-015-9591-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hierarchical CaCO3 Chromatography: A Stationary Phase Based on Biominerals (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Sato, Yuya Oaki, Daisuke Takahashi, Kazunobu Toshima, Hiroaki Imai
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 13 ページ: 5034-5040
  • DOI: 10.1002/chem.201405724
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chemical and biological evaluation of unusual sugars, alpha-aculosides, as novel Michael acceptor (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ikeda, E. Kaneko, S. Okuzawa, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 12 号: 44 ページ: 8832-8835
  • DOI: 10.1039/c4ob01877j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Solid-phase Affinity Labeling Method for Target-selective Isolation and Modification of Proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara, D.; Hasumi, T.; Kaneko, H.; Takahashi, D.; Toshima, K.
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 98 ページ: 15601-15604
  • DOI: 10.1039/c4cc06783e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Systematic synthesis of sulfated oligofucosides and their effect on breast cancer MCF-7 cells (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Arafuka, N. Koshiba, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 69 ページ: 9831-9834
  • DOI: 10.1039/c4cc03544e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced glycosylation using reusable organophotoacids (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Iwata, K. Uda, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 73 ページ: 10695-10698
  • DOI: 10.1039/c4cc04753b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photodegradation of amyloid β and reduction of its cytotoxicity to PC12 cells using porphyrin derivatives (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Hirabayashi, Y. Shindo, K. Oka, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 67 ページ: 9543-9546
  • DOI: 10.1039/c4cc03791j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] アルツハイマー病原因物質アミロイドβを光分解する生体機能光制御分子の創製と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平林歩、石田康則、高橋大介、戸嶋一敦
  • 雑誌名: ケミカルバイオロジー 巻: 7 ページ: 2-5
• [学会発表] 還元糖を選択的に光分解するアントラキノン-ヒドラジドハイブリッドの創製とAGEs生成阻害への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高城美智、高橋大介、戸嶋一敦
  • 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 （神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] セラノスティクスを指向したROS応答型蛍光分子-光感受性分子ハイブリッドの合成と機能評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高木亮馬、高橋大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 應義塾大学 （神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 光感受性分子-糖ハイブリッドによるグリコシダーゼの選択的光分解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥山真衣、高橋大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 應義塾大学 （神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] アントラキノン-ヒドラジドハイブリッドによる還元糖の選択的光分解とAGEs 生成阻害への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高城美智、高橋 大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第11 回年会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] 光制御型酵素を指向したアントラキノン-酵素-ペプチドベクターハイブリッド分子の創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 外川翔太、高橋 大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第11 回年会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府、京都市）
  • 年月日: 2016-06-15
• [学会発表] 光制御型酵素を指向したアントラキノン-酵素-ペプチドハイブリッド分子の創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 外川翔太、高橋 大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第96 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
• [学会発表] Target-selective Photo-Degradation of AFP-L3 and Selective Photo-Cytotoxicity Against HuH-7 Hepatocarcinoma Cells Using An Anthraquinone-PhoSL Hybrid (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Okuyama, H. Ueno, Y. Kobayashi, H. Kawagishi, D. Takahashi, K. Toshima
  • 学会等名: 4th National Tsing Hua University / Keio University Bilateral Symposium of Advanced Chemistry
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県、横浜市）
  • 国際学会
• [学会発表] Target-selective photodegradation of oilgosaccharides in health and disease (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, ( USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Target-selective photodegradation of proteins in chemical biology, The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: Target-selective photodegradation of proteins in chemical biology, The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, ( USA)
  • 年月日: 2015-12-15
• [学会発表] 肝がん関連糖タンパクAFP-L3を選択的に光分解するアントラキノン-PhoSL ハイブリッドの創製と肝がん細胞に対する効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥山真衣、上野晴菜、小林夕香、河岸洋和、高橋大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: GlycoTOKYO 2015シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] アントラキノン-PhoSLハイブリッド分子による肝がん関連糖タンパクAFP-L3の光分解及びヒト肝がん細胞HuH-7に対する効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上野晴菜、小林夕香、河岸洋和、高橋大介、戸嶋一敦
  • 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: 東北大学川内キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2015-06-10
• [学会発表] アントラキノン-糖ヌクレオチドハイブリッドによる糖転移酵素の光分解 (2015)
  • 著者名/発表者名: 増田奏衣、高橋大介、戸嶋一敦
  • 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: 東北大学川内キャンパス(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2015-06-10
• [学会発表] ノロウイルス関連タンパクVP1を光分解するアントラキノン‐H抗原糖鎖ハイブリッドの創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 志村拓海、大久保聡太、上野晴菜、高橋大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学(千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] アントラキノン-ハルミンハイブリッドによるアルツハイマー病関連タンパクDYRK1Aの選択的光分解 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥山真衣、増田奏衣、高橋大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学(千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 糖質および抗生物質の合成と生体機能光制御分子の創製に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学(千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] 標的生体高分子を選択的に光分解する化学的手法の開発と生物学的応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸嶋一敦
  • 学会等名: 国際高等研究所研究プロジェクト「分子基盤に基づく生体機能への揺らぎとダイナミックネットワークの解明」2014年度第1回研究プログラム
  • 発表場所: 国際高等研究所(京都府木津川市）
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-15
  • 招待講演
• [学会発表] Total synthesis of vineomycin B2 : Application of glycosylation method using 2,3-unsaturated sugars to natural products synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: Vietnam Malaysia International Chemical Congress (VMICC2014)
  • 発表場所: ハノイ(ベトナム）
  • 年月日: 2014-11-07 – 2014-11-09
  • 招待講演
• [学会発表] アントラキノン－抗体ハイブリッドによるシアリルルイスA糖鎖の選択的光分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長尾高志、高橋大介、戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第9回年会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市）
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [図書] 糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋大介、戸嶋一敦
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/index.html
• [備考] 戸嶋研究室（分子生命化学研究室）
  • URL: http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/
• [備考] http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/