新世代人工複合糖質高分子の分子設計と材料生命工学への展開

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10450352
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小林 一清 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10023483)
• 研究分担者: 松浦 和則 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (60283389) ; 西田 芳弘 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (80183896)
• キーワード: 人工複合糖質材料 / 細胞標的制御システム / 生体機能材料 / 糖鎖工学

研究概要

基盤B2
C_<60>をはじめとするフラーレン類は、可視光を照射すると一重項酸素を発生して、細胞毒性などの生物機能を発現することが知られている。本研究は、糖鎖とフラーレンを結合した高分子を調製することにより、フラーレンを水に可溶化するとともに、糖鎖の認識機能を利用して特定の組織に選択的に作用して、フラーレンの生物機能を効率的に発揮するような機能性分子の設計を目的として行った。
重合官能基としてアリル基を導入し、糖鎖結合ビニルモノマー、およびアクリルアミドとともにラジカル共重合させた。共重合体は、フラーレンの有無に拘わらずレクチンに対する強い認識能を発現した。糖鎖中に組み込んだフラーレンが、本来のDNA切断機能を維持していることを明らかにした。一重項酸素の消去剤(NaN_3)の添加することにより切断が阻害されることから、一重項酸素の生成によりDNAの切断が進むことを明らかにした。β-ガラクトシダーゼを用いてポリマー中のラクトースの加水分解を行ったところ、光を照射しない条件ではフラーレンは加水分解反応に影響を及ぼさないが、光を照射すると加水分解が抑制されることを見出した。糖鎖をもたないフラーレンは、可視光の照射により細胞殺傷作用を発揮することを見つけた。一方では、糖鎖をもつフラーレンでは細胞殺傷作用が抑制されることを明らかにした。このように、糖鎖およびフラーレンが相乗的に作用した興味深い実験結果を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] K.Kobayashi, K.Matsuura: "DNA-Oligosaccharide Conjugate"Chem. Lett. 3. 247-248 (1999)
• [文献書誌] K.Kobayashi, Y.Nishida: "Synthesis and Absolute Configuration of a……"Tetrahedron Lett.. 40. 2371-2374 (1999)
• [文献書誌] K.Kobayashi, K.Kazunori: "Conjugation of Plasmid DNA with Lactose……"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 260. 323-328 (1999)
• [文献書誌] K.Kobayashi, Y.Nishida: "Synthesis of an Artificial Glycoconjugate……"Bioorg. Medecinal Chem.. 7. 2053-2062 (1999)
• [文献書誌] K.Kobayashi, K.Matsuura: "Rigid Helical Poly(glycosyl, phenyl, isocyanide)s"Macromolecules. 32. 6595-6603 (1999)
• [文献書誌] K.Kobayashi, Y.Nishida: "Synthesis of artificial glycoconjugate polymer……"J. Carbohydr. Chem.. 18. 985-997 (1999)