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2011 年度 実績報告書

レクチン様天然物Pradimicinによる糖認識機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22780109
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

中川 優  独立行政法人理化学研究所, 伊藤細胞制御化学研究室, 専任研究員 (90452284)

キーワードPradimicin A / 抗生物質 / 放線菌 / 糖受容体 / 天然物 / 固体NMR / 凝集 / 固相相互作用解析
研究概要

Pradimicin A(PRM-A)は,放線菌由来の抗生物質であり,Ca^<2+>存在下でD-マンノース(Man)を認識する.現在のところ,PRM-Aとその誘導体は,「Man認識能を有する唯一の低分子化合物群」であることから,PRM-A類のMan認識機構の解明は学術的に極めて重要なトピックとなっている.しかしながら,PRM-AがCa^<2+>およびManと複数の複合体を形成すること,かつPRM-Aは凝集性を有することから,溶液NMR解析やX線結晶構造解析など一般的な相互作用解析法を適用することができず,PRM-AとManの相互作用研究は全く進展していなかった.
本研究では,機器分析には不利とされている「凝集」という現象を逆に利用することにより,「固相中」でPRM-AとManとの相互作用を解析するという全く新しい解析戦略を実践した.具体的には,PRM-Aの凝集性を利用して,単一のPRM-A/Ca^<2+>/Man複合体を固体サンプルとして取り出し,その構造を固体NMRで解析するというものである.本解析戦略によって,PRM-Aとその人工誘導体であるBMY-28864がCa^<2+>を介してManと結合していることを明らかにするとともに,Man結合部位を特定することに初めて成功した.さらに,PRM-AのMan認識機構が,超分子化学の研究領域において開発が進められている人工糖レセプターの設計コンセプトと一致していることを見いだした.
本研究によって得られた成果は,PRM-A類のMan認識機構を完全解明する上でのブレークスルーとなるとともに,人工Manレセプターを設計する上で重要な基盤を与えることが期待される.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Solid-state NMR analysis of calcium and D-mannose binding of BMY-28864, a water-soluble analogue of pradimicin A2012

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, Y., et al
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      巻: 22 ページ: 1040-1043

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2011.11.106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbohydrate-Binding Molecules with Non-Peptidic Skeletons2012

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, Y., Ito, Y.
    • 雑誌名

      Trends Glycosci.Glycotechnol.

      巻: 23(In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state NMR Spectroscopic Analysis of the Ca^<2+>-dependent Mannose Binding of Pradimicin A2011

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, Y., et al
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 50 ページ: 6084-6088

    • DOI

      10.1002/anie.201007775

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mapping of the Primary Mannose-Binding Site of Pradimicin A2011

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, Y., et al
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 133 ページ: 17485-17493

    • DOI

      10.1021/ja207816h

    • 査読あり
  • [学会発表] Pradimicin Aの水溶性アナログ・BMY-28864とマンノースとの複合体の固体NMR解析2012

    • 著者名/発表者名
      中川優, ほか
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 固体NMRによるPraidimicin Aのマンノース認識機構解析2011

    • 著者名/発表者名
      中川優, ほか
    • 学会等名
      第53回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] Praidimicin AによるCa^<2+>依存的マンノース結合の固体NMR解析2011

    • 著者名/発表者名
      中川優, ほか
    • 学会等名
      第30回日本糖質学会
    • 発表場所
      ハイブ長岡(長岡)
    • 年月日
      2011-07-13

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公開日: 2013-06-26  

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