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Pradimicinの標的糖鎖同定に基づく糖鎖結合性人工分子の設計開発

公募研究

研究領域天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御
研究課題/領域番号 24102535
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

中川 優  独立行政法人理化学研究所, 伊藤細胞制御化学研究室, 専任研究員 (90452284)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード有機化学 / 抗生物質 / 生理活性 / 糖鎖
研究概要

Pradimicin A (PRM-A) とその類縁体は,カルシウムイオン存在下 D-マンノース (Man) を認識する唯一の天然低分子化合物群である.近年,PRM-A がヒト免疫不全ウイルス (HIV) 表面に存在する高マンノース型糖鎖に結合して,前例のない抗 HIV 作用を示すことが見いだされた.しかしながら,PRM-A の標的となる糖鎖構造の詳細は未だに不明である.本研究では,PRM-A と Man の結合様式を解析するとともに,その知見に基づいて PRM-A の標的糖鎖構造を明らかにすることを目的としている.
本年度は,昨年度に提唱した PRM-A と Man の結合モデルに基づいて,糖鎖における PRM-A の標的 Man 残基の候補を絞り込み,本標的 Man 残基を含むモデル糖鎖を化学的に合成して PRM-A との結合試験を行なった.その結果,糖鎖の非還元末端 Man 残基および 2, 3, 4 位水酸基がフリーの糖鎖内部に存在する Man 残基が PRM-A の標的となりうることを明らかにした.さらに,X 線結晶構造解析および固体 NMR 解析により,PRM-A の真の活性種であるカルシウム複合体の構造を解明し,PRM-A におけるカルシウムイオン結合部位が従来提唱されていたカルボキシル基ではなく,アントラキノン部位であることを明らかにした.
これらの知見は,PRM-A と糖鎖との結合様式の完全解明に繋がるだけでなく,PRM-A による抗 HIV 作用のメカニズムを正確に把握する上で重要な基盤となるものである.

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Mannose binding geometry of pradimicin A2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa et al.
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 19 号: 32 ページ: 10516-10525

    • DOI

      10.1002/chem.201301368

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pradimicin A とマンノビオース誘導体の結合解析2013

    • 著者名/発表者名
      中川 優
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2013 年度大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Identification of the target glycan of Pradimicins, small natural products with C-type lectin-like properties2012

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • 発表場所
      京都センチュリーホテル
    • 年月日
      2012-10-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] C 型レクチン様天然物プラディマイシン A との結合におけるマンノース 6 位水酸基の寄与2012

    • 著者名/発表者名
      中川 優
    • 学会等名
      第 31 回日本糖質学会
    • 発表場所
      鹿児島市民文化ホール
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Pradimicin の標的糖鎖同定に基づく糖鎖結合性人工分子の設計開発2012

    • 著者名/発表者名
      中川 優
    • 学会等名
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御」第二回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂
    • 年月日
      2012-06-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 非ペプチド性天然物によるマンノース認識機構の解析

    • 著者名/発表者名
      中川 優
    • 学会等名
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御」第四回公開シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Solid-state NMR analysis of mannose binding of pradimicin A

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa et al.
    • 学会等名
      The 1st Asian Conference for “MONODUKURI” Strategy by Synthetic Organic Chemistry (ACMS)
    • 発表場所
      Southern Beach Hotel & Resort Itoman, Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] プラディミシンAとマンノースの1:2複合体形成機構の解析

    • 著者名/発表者名
      中川 優 他
    • 学会等名
      第32回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Pradimicin Aの糖分子認識機構

    • 著者名/発表者名
      中川 優 他
    • 学会等名
      第55回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      同志社大学寒梅館(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dimeric Calcium Complex of Pradimicin: Physiologically Active Form of Sugar Binding Natural Product

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Chemical Biology of Natural Products: Target ID and Regulation of Bioactivity
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Geometry of the Primary Mannose Binding of Pradimicin A

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa et al.
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry
    • 発表場所
      Grand Cube Osaka, Osaka International Convention Center, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 糖結合性天然物・pradimicin Aの二量体構造

    • 著者名/発表者名
      中川 優 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry2012

    • 著者名/発表者名
      Yu Nakagawa
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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