オリゴ糖鎖ををもつ細胞認識高分子の機能設計

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01550715
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小林 一清 名古屋大学, 農学部, 助教授 (10023483)
• 研究分担者: 岡田 鉦彦 名古屋大学, 農学部, 教授 (20023103)
• キーワード: 生体機能材料 / 糖質工学 / 分子認識 / 開環重合 / 合成多糖 / オリゴ糖 / 糖質高分子 / 細胞特異性材料

研究概要

細胞における複合多糖の機能の解明が進むにつれて、分子認識・細胞認識機能物質としてのオリゴ糖や多糖の重要性が一段と注目されいる。オリゴ糖や多糖の、分子認識・細胞認識に基づく精妙な分子生体機能の本質を分子レベルあるいは細胞レベルで解明することや、その基盤に立って、新しい生医学材料や生理・薬理活性物質を創出することは、緊急かつ重要な研究課題である。すでに、ラクト-スを側鎖にもつポリスチレンが、肝細胞とガラクト-ス特異的な相互作用を発現することによって、その培養材料として優れた特性をもつことを明らかにした。本研究ではさらに、ガラクト-ス、マンノ-ス、およびN-アセチルグルコサミンを細胞認識糖鎖として活かして、高分子物質の機能デザインの展開を図った。次の4項目の新規細胞特異性高分子材料を開発した。
1.N-アセチルグルコサミンは、とくに重要な細胞認識信号である。これを側鎖にもつ高分子量のポリスチレン誘導体を合成した。
2.ラクト-スおよびマルト-スの還元性末端を1、4-ジアミノブタンで処理して、アミノ基をもつラクト-ス誘導体を調製し、ポリグルタミン酸のカルボキシル基とカップリングさせて、オリゴ糖鎖をもつポリペプチドを合成した。
3.アンヒドロ糖誘導体の開環重合法を二糖に応用して、主鎖も側鎖もマンノ-スからなる完全に制御された構造の櫛形分岐多糖を得た。この合成マンナンとレクチンとの相互作用を二重拡散沈降法により調べて、イ-スト菌マンナンと比較することにより、構造の特徴を明らかにした。
4.1、6-アンヒドロガラクト-ス誘導体のカチオン開環重合に隣接基関与を応用して、(1→6)-β-D-ガラクトピラナンの合成に成功した。モノマ-反応性の向上と高分子量重合体の合成を試みた。生成物はモノクロナ-ル抗体と反応して興味深い機能を発現することが期待される。

研究成果

• [文献書誌] T.Akaike: "Separation of Parenchymal Liver Cells Using a Lactose-Substituted Styrene Homopolymer as Substrate of Culture Dishes" J.Bioactive Compatible Polymers. 4. 51-56 (1989)
• [文献書誌] K.Kobayashi: "Regioselectively Modified Stereoregular Polysaccharides.XIII. Polymerization of 3-Deoxygenated 1,6-Anhydro-glucopyranose Derivative" Polymer J.21. 137-146 (1989)
• [文献書誌] K.Kobayashi: "Regioselectively Modified Stereoregular Polysaccharides.XIV. Synthesis of a C-Methylated Linear Dextran 3-C-Methy1-3-ο-Methy1-(1 6)-α-D-glucopyranan" Polymer J.21. 559-565 (1989)
• [文献書誌] 小林一清: "木材から人工臓器をつくる" 木材工業. 44. 8-12 (1989)
• [文献書誌] 小林一清: "木材と人工臓器" ウッドミック. 7. 34-35 (1989)
• [文献書誌] 小林一清: "開環重合法による多糖の分子設計" 日本農芸化学会誌. 63. 1257-1260 (1989)
• [文献書誌] 赤池敏宏: "人工肝臓.バイオミメティックな基質設計とハイブリド臓器" 高分子. 38. 737 (1989)
• [文献書誌] 小林一清: "セルロ-スの分解生成物を原料とする機能高分子物質の分子設計" 木材学会誌. 35. 681-688 (1989)
• [文献書誌] 赤池敏宏: "オリゴ糖置換ポリスチレンへの肝細胞の接着" 日本農芸化学会雑誌. 64. 145-150 (1990)
• [文献書誌] A.Hirai: "CP/MAS 13C NMR Study of Linear Dextran Crystallized from Poly(ethylene Glycol)-Water Solution at a High Temperature" Macromolecules. (1990)
• [文献書誌] H.Ichikawa: "Synthesis of a Comb-shaped Branched Polysaccharide via Ring-Opening Polymerization of a Reactive Anhydro Disaccharide Derivative" Macromolecules. (1990)
• [文献書誌] K.Kobayashi: "Synthesis and Functions of Regiospecifically Modified Stereoregular Polysaccharides" Proceedings of the Third International Cellulose Conference. (1989)
• [文献書誌] 小林一清: "糖質高分子を基質材料に用いる肝細胞接着と糖鎖高密度効果の発現" Trends in Glycoscience and Glycotechnology. (1990)
• [文献書誌] 小林一清: "糖質工学と生体機能材料" 化学と生物. (1990)
• [文献書誌] K.Kobayashi: "Polymer YearBook" Gordon and Breach Science Publishers,Inc.,21 (1989)
• [文献書誌] 小林一清: "「バイオ・高分子研究法 3 バイオ・高分子機能デザインと高分子化学」" 学会出版センタ-, 21 (1989)