生理活性糖鎖の構造的基盤と高次生命機能の制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15631009
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 木曽 真 岐阜大学, 農学部, 教授 (90092931)
• 研究分担者: 梶原 康宏 横浜市立大学, 理学部, 助教授 (50275020) ; 橋本 康弘 理研フロンティア, 糖鎖機能部門, プロジェクトリーダー(研究職) (80164797) ; 石田 秀治 岐阜大学, 農学部, 助教授 (20203002) ; 平竹 潤 京都大学, 化学研究所, 助教授 (80199075) ; 垣内 隆 京都大学, 工学部, 教授 (20135552)
• キーワード: ノイラミン酸 / シアリルルイスX / ガングリオシド / シグレック / シアロ糖鎖 / 白血球表面抗原 / セレクチン

研究概要

(1)シアリル6-O-スルホルイスXを起点とするL-セレクチン依存性の新しい免疫制御機構の構造的基盤を解明するために、ラクタム化ノイラミン酸を含むガングリオシドGM4、硫酸化シアリルパラグロボシド、及び硫酸化/非硫酸化シアリルルイスXの系統的合成を行った。すなわち、ノイラミン酸の高効率的一段階ラクタム化は、デ-N-アセチルシアル酸(ノイラミン酸)を含むガングリオシドをあらかじめ合成し、DMF中65℃でHBTU/HOBtと反応させることにより高収率にて達成された。これらの人工ガングリオシドを用いて、(a)ラクタム化ノイラミン酸残基とGlcNAcの6-O-硫酸基の両者がG159抗体により認識されていること、(b)L-フコースはG159抗体による認識に本質的な寄与をしていないことを明らかにした(Carbohydr.Res.,333,2793,2003)。
(2)シアル酸認識レクチン「シグレック」の糖鎖認識特異性を解明するためにα-(2-3)/α-(2-6)-ジシアリルラクトテトラオシルセラミドの合成を行い(Carbohydr.Res.,338,501,2003)、シアロ糖鎖の構造的基盤に基づく「シグレック-7」の高次認識機構について調査した。X-線結晶構造解析により、α-(2-3)/α-(2-6)-ジシアリルラクトテトラオースが2つのシアル酸を介してクロスリンクすることを明らかにした(未発表)。
(3)ガングリオシドGT1bが有する分子内部のタンデムシアル酸は、2つの硫酸基によって代替され、白血球表面抗原CD38のNADase活性を強力に阻害することを発見した(Bioorg.Med.Chem.Lett.,13,3441,2003)。

研究成果

• [文献書誌] Hamada, T.: "NMR structure elucidation of cyclic sialyl 6-sulfo Lewis x, a biologically dormant form of L-selectin ligand"Tetrahedron Lett.. 44. 1167-1170 (2003)
• [文献書誌] Ando, T.: "First total synthesis of α-(2-3)/α-(2-6)-disialyl lactotetraosyl ceramide and disialyl Lewis A ganglioside as cancer-associated carbohydrate antigens"Carbohydr.Res.. 338. 503-514 (2003)
• [文献書誌] Ito, H.: "Systematic synthesis end MAG-binding activity of novel sulfated GM1b analogues as the mimics of Chol-1 (α-series) gangliosides : highly active ligands for neural siglecs"Carbohydr.Res.. 338. 1621-1639 (2003)
• [文献書誌] Imamura, A.: "Di-tert-butylsilylene (DTBS) group-directed a-selective galactosylation unaffected by C-2 participating functionalities"Tetrahedron Lett.. 44. 6725-6728 (2003)
• [文献書誌] Tsuchida, A.: "Synthesis of disialyl Lewis a (Le^a) structure in colon cancer cell lines by a sialyltransferase, ST6GalNAc VI, responsible for the synthesis of α-series gangliosides"J.Biol.Chem.. 278. 22787-22794 (2003)
• [文献書誌] Ando H.: "Extending of the possibility of N-Troc-protected sialic acid donor toward varient sialoglycoside synthesis"Tetrahedron Lett.. 44. 6883-6886 (2003)
• [文献書誌] Hori, K.: "Synthetic study on Campylobacter jejuni lipopolysaccharides : an improved synthesis of a branched, heptose-containing trisaccharide core structure and its conversion into ganglioside GD3-related hexasaccharide"Eur.J.Org.Chem.. 3752-3760 (2003)
• [文献書誌] Hara-Yokoyama, M.: "Novel sulfated gangliosides, high affinity ligands for neural siglecs, inhibit NADase activity of leukocyte cell surface antigen CD38"Bioorg.Med.Chem.Lett.. 13. 3441-3445 (2003)
• [文献書誌] Tamai, R.: "Cell activation by monosaccharide lipid A analogues utilizing Toll-like receptor 4"Immunology. 110. 66-72 (2003)
• [文献書誌] Yamaguchi, M.: "Studies on the endogenous L-selectin ligands : Systematic and highly efficient total synthetic routes to lactamized-sialyl 6-O-sulfo Lewis x and other novel gangliosides containing lactamized neuraminic acid"Carbohydr.Res.. 338. 2793-2812 (2003)
• [文献書誌] Ishihara, A.: "Synthesis and selectin-blocking activity of a novel analog of sulfatide : 3-C-carboxymethyl-galactosyl lipids"J.Carbohydr.Chem.. 22. 513-520 (2003)
• [文献書誌] Fukunaga, K.: "Synthesis of lacto- and neolacto-series ganglioside analogs containing N-glycolylne uraminic acid : probes for investigation of specific receptor structures recognized by influenza A viruses"J.Carbohydr.Chem.. 22. 919-937 (2003)
• [文献書誌] Ando, H.: "Best Synthetic Methods : Carbohydrates"Elsevier. 430 (2003)
• [文献書誌] 鈴木康夫: "コールドスプリングハーバー糖鎖生物学"丸善. 527 (2003)