アルツハイマー病の原因物質アミロイドβ蛋白の脳内沈着を阻害するGM1類似体の合成

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11121230
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 梶本 哲也 東京農工大学, 工学部, 助教授 (80185777)
• 研究分担者: 三浦 剛 昭和大学, 薬学部, 助手 (40297023)
• キーワード: アルツハイマー病 / アミロイドβ蛋白 / ガングリオシドGM1 / phosphatidylethanolamine / ガラクトース / シアル酸 / GM1類似体 / 短鎖セラミド

研究概要

最近、アルツハイマー病の原因物質アミロイドβ蛋白とガングリオシドGM1との結合が、アミロイド蛋白の沈着およびアミロイド線維の形成を促進し、痴呆を誘導していることが明らかとなった。ガングリオシドGM1は、二本鎖脂質と糖鎖非還元末端のガラクトースおよびシアル酸の存在を構造上の特徴とするスフィンゴ糖脂質である。
そこで、本研究では二本鎖脂質として入手容易なphosphatidylethanolamine(PE)を選び、これにリンカーを介してガラクトースとシアル酸とをリンカーを介して結合させ、GM1類似体の合成を検討した。Acetobromo-D-galactoseと4-buten-1-olとをCH_2Cl_2中Ag_2O存在下、縮合させ、ケン化した後にオゾン分解し、長鎖アルデヒドの末端にガラクトースが結合した化合物(1)を得た。一方、allyl alcoholと2-chloro-peracetylneuraminic acidとをサリチル酸銀存在下、縮合させ、ケン化した後にオゾン分解し、直鎖アルデヒドの末端にα-シアル酸結合した化合物(2)を得た。次にphosphatidylethanolamineと1,2をMeOHに溶解し、NaCNBH_3で還元的アミノ化を行い目的とするGM1類似体を得た。
さらに、より優れたGM1類似体の合成を目指して、脂質部分であるセラミドの類似体合成も検討した。D-スレオニンアルドラーゼ存在下、butanalとグリシンとから得られたD-アミノ酸をベンジルエステルヘと誘導し、水素化ホウ素ナトリウムで還元した後、decanoyl chlorideでN-アシル化を行い、短鎖セラミドを合成した。

研究成果

• [文献書誌] M. Takebayashi, S. Hiranuma. Y. Kanie, T. Kajimoto, O. Kanie, C.-H. Wong: "A Versatile Synthetic Strategy for the Preparation and Discovery of New Iminocyclitol as Inhibitors of Glycosidases"J. Org. Chem.. 64. 5280-5291 (1999)
• [文献書誌] H. Yuasa, H. Hashimoto, Y, Abe, T. Kajimoto, C.-H. Wong: "Studies on the Unusual Stability of cis-2, 5-Diehoxy-2,3-bis(hydroxmethl)-1,4-dioxane"Tetrahedron. 55. 2193-2204 (1999)
• [文献書誌] T. Ikeda, J. Kinjo, T. Kajimoto, T. Nohara: "Synthesis of Neosaponins Carrying the Functional Bioactive Oligosaccharides from Natural Products"Heterocycles. 52. 775-798 (2000)
• [文献書誌] T. Kajimoto: "Synthesis of Carbohydrate Related Compounds by Using Aldolase Catalyzed Reaction"Yakugaku Zasshi. 120. 42-53 (2000)
• [文献書誌] K. Nishide, K. Shibata, T. Fujita, T. Kajimoto, C.-H. Wong, M. Node: "An Asymmetric Synthesis of a Potent Immunosupressant, Mycestericin D and F, through an Aldol Reaction---"Heterocycles. 52 (in press). (2000)