生理活性分子「糖鎖結合フラーレン」の創製

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12660096
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西田 芳弘 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (80183896)
• 研究分担者: 松田 和洋 国立がんセンター研究所, ウィルス部, 主任研究官 (80251502) ; 小林 一清 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10023483)
• キーワード: 糖鎖 / フラーレン / フレノール / 生理活性 / 糖鎖結合フラーレン / 糖転移酵素 / 志賀毒素 / 活性酸素

研究概要

糖鎖結合フラーレンは、フラーレンがもつ特異な分子特性や生物活性に、糖が示す細胞標的性を付与した機能性分子である。本申請研究では、糖鎖とフラーレンを直接、或いは間接的に結合させるための有機化学的、並びに酵素化学的手法の開発を行い、新しい生物活性分子としての「糖鎖結合フラーレン」を作り出すことを目的とした。フラーレン研究は、糖鎖研究と同様、物理、有機化学、薬学などの幅広い分野で、最も注目をされている分野の一つである。本課題研究は、この2つの研究領域の境界に位置し、これを融合して新しい機能性分子を開拓することをねらいとした。
本年度の主な成果は次の通りである。
1)生理活性糖鎖誘導体の有機化学的、並びに酵素化学的調製法の開拓:新規グリココシルドナーの分子設計を行い、グルボ系糖鎖を効率的に合成する手法を確立した。ガラクトース転位酵素が、鎖状アルコールを基質として非天然型糖鎖結合を形成することを見い出した。さらに、ガラクト型トレハロースが、べろ毒素を中和する生物活性を有すること見い出した。
2)糖鎖結合フラノールの合成と生物機能評価:
生理活性糖鎖を60フラレノールに結合した新規化合物を分子設計し、その合成に成功した。グリコシルアジドを経由する方法で、糖とフラーレンが1:1に結合した糖結合フラーレンを得た。さらに、水酸化を行い目的とする糖鎖結合フラレノールを得た。これらが糖認識蛋白質と強く結合することを明かとした。

研究成果

• [文献書誌] Y.Nishida(他3名): "The First Bovine beta-1,4-Galactosyltransferase Reaction with an Acyclic Acceptor Substrate, 3-Acetamido-1,2-propanediol"Org. Lett. 3. 1-3 (2001)
• [文献書誌] Y.Nishida(他3名): "Crystal Structure of Methyl 5-Acetamido-2-t-butyl-2-methyl-1,3-benzodioxole-4-carboxylate"Anal Sci. 17. 685-686 (2001)
• [文献書誌] H.Kato(他5名): "Syntheses and Biological Evaluations of a-D-Mannosyl [60] Fullerenols"Bioorg.Med.Chem.Lett.,. 11. 2935-2937 (2001)
• [文献書誌] H.Dohi(他7名): "Molecular Design and Biological Potential of Galacto-type Trehalose as a Non-natural Ligand of Shiga Toxins"Org. Lett.,. 4. 355-357 (2002)
• [文献書誌] H.Dohi(他3名): "Methylsalicyl β-D-Galactopyranoside, A Non-Maloderous Thio Glycosylation Donor For the Synthesis of Globosyl α(1-4)-Linkages"Synlett.,. NO9. 1446-1448 (2001)