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2008 年度 実績報告書

標的タンパク及び糖鎖を光分解する光感受性生体機能分子の創製と応用

研究課題

研究課題/領域番号 20310140
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

戸嶋 一敦  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60217502)

キーワードタンパク / HIV-1プロテアーゼ / フラーレン / 糖 / ハイブリッド / 分子デザイン / 化学合成 / 光分解
研究概要

本研究では、特定波長の光照射をトリガーとして、標的タンパクを、時・空間的制御により、選択的に光分解する人工生体機能分子の創製研究として、初年度において、HIV-1プロテアーゼを、光照射を機能発現のスイッチとして選択的に光分解する光感受性生体機能分子の分子デザイン、化学合成および機能評価を行った。標的タンパクとして選定したHIV-1プロテアーゼは、HIVの機能発現における要因物質であり、HIV-1プロテアーゼを選択的に光分解することが出来る低分子化合物は、HIVの治療を目的とした光線力学療法における分子標的薬剤として期待される。これまでに、HIV-1プロテアーゼは、種々のフラーレン誘導体と高い結合能を持つこと、また、フラーレンは、長波長の紫外光および可視光を照射することにより光励起されることが知られている。そこで本研究では、フラーレンが疎水性の化合物であり一部の有機溶媒にしか溶解しないため、フラーレンに親水基を多く持つ糖をハイブリッド化させた新たなフラーレン-糖ハイブリッド分子を、分子計算ソフトMOEにより分子デザイン、化学合成した。合成した化合物とHIV-1プロテアーゼとの結合能を、酵素阻害活性試験により阻害定数として算出した。その結果、本化合物は、HIV-1プロテアーゼに対して高い阻害定数を有することを見出した。次に、この化合物を用いてHIV-1プロテアーゼを、標的タンパクとした光照射による分解について検討した結果、フラーレン-糖ハイブリッド分子は、紫外光および可視光の光照射下、タンパクを光分解することを初めて明らかにした。さらに、本ハイブリッド分子は、他のタンパク(牛血清アルブミンや鶏卵リゾチーム)の共存下において、HIV-1プロテアーゼのみを選択的に光分解することを見出した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 2-フェニルキノリン-ステロイドホルモンハイブリツド分子による標的タンパク選択的光分解と抗細胞活性2009

    • 著者名/発表者名
      津村加奈, 鈴木あかね, 続木武男, 松村秀一, 梅澤一夫, 戸嶋一敦
    • 雑誌名

      Chemical Biology 2

      ページ: 1-4

  • [雑誌論文] Target-selective photo-degradation of HIV-1 protease by a fullerene-sugar hybrid2008

    • 著者名/発表者名
      S. Tanimoto, S. Sakai, S. Matsumura, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications なし

      ページ: 5767-5769

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Target-selective degradation of proteins by porphyrins upon visible photo-irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Tanimoto, S. Matsumura, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications なし

      ページ: 3678-3680

    • 査読あり
  • [学会発表] ポルフィリン誘導体によるエストロゲン受容体タンパクの選択的光分解2009

    • 著者名/発表者名
      谷本周穂、松村秀一、戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] フラーレン-糖ハイブリツドによるHIV-1プロテアーゼの選択的光分解2009

    • 著者名/発表者名
      高橋大介, 酒井聡史, 谷本周穂, 戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Target-selective degradation of proteins by designed and light-activated small molecules2008

    • 著者名/発表者名
      K. Toshima
    • 学会等名
      2008 RIKEN Conference on Chemical Biology
    • 発表場所
      ラディソンホテル成田
    • 年月日
      2008-11-13
  • [学会発表] ポルフィリン誘導体によるエストロゲン受容体タンパク選択的光分解2008

    • 著者名/発表者名
      谷本周穂、松村秀一、戸嶋一敦
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] フラーレン-糖鎖ハイブリッド分子によるHIV-1 プロテアーゼ選択的光分解2008

    • 著者名/発表者名
      酒井聡史, 谷本周穂, 松村秀一, 高橋大介, 戸嶋一敦
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] 2-フェニルキノリン-エストラジオールハイブリッド人工分子による細胞内標的タンパク光分解と細胞増殖抑制2008

    • 著者名/発表者名
      津村加奈, 続木武男, 松村秀一, 梅澤一夫, 戸嶋一敦
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] Target-selective degradation of oligosaccharides by a light-activated small molecule-lection hybrid2008

    • 著者名/発表者名
      K. Toshima
    • 学会等名
      The 4^<th> Keio LCC-Yonsei CBMH Joint Symposium
    • 発表場所
      慶應義塾大学理工学部
    • 年月日
      2008-09-16
  • [学会発表] Target-selective degradation of oligosaccharides by a light-activated small anthraquinone-lection hybrid2008

    • 著者名/発表者名
      K. Toshima
    • 学会等名
      24^<th> International Carbohydrate Symposium
    • 発表場所
      オスロ(ノルウェー)
    • 年月日
      2008-07-29
  • [学会発表] ポルフィリン系化合物による標的タンパク選択的光分解2008

    • 著者名/発表者名
      谷本周穂、松村秀一、戸嶋一敦
    • 学会等名
      第12回がん分子標的治療研究会総会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京)
    • 年月日
      2008-06-27
  • [学会発表] フラーレン誘導体による標的タンパク選択的光分解2008

    • 著者名/発表者名
      酒井聡史、谷本周穂、松村秀一、戸嶋一敦
    • 学会等名
      第12回がん分子標的治療研究会総会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京)
    • 年月日
      2008-06-27
  • [学会発表] 標的タンパクを選択的に光分解する光感受性分子の創製と応用2008

    • 著者名/発表者名
      戸嶋一敦
    • 学会等名
      第12回がん分子標的治療研究会総会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京)
    • 年月日
      2008-06-26
  • [学会発表] 2-フェニルキノリン-ステロイドホルモンハイブリツド分子による標的タンパク選択的光分解と抗細胞活性2008

    • 著者名/発表者名
      津村加奈, 鈴木あかね, 続木武男, 松村秀一, 梅渾一夫, 戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京)
    • 年月日
      2008-05-19
  • [備考]

    • URL

      http://www.apple.keio.ac.jp/~toshima/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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