標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23310153
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 生体機能分子 / 光分解 / タンパク / 糖鎖 / 有機合成 / 細胞

研究概要

本研究課題において、疾病に関連するタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい光感受性の生体機能分子として、生体機能光制御分子を創製した。さらに、これら生体機能光制御分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射をトリガーとして機能の発現が制御可能な新規のバイオ分子プローブ及び光感受性分子標的薬の開発の基盤を形成した。

研究成果

• [雑誌論文] Design, synthesis and evaluation of a boronic acid based artificial receptor for L-DOPA in aqueous media (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ueno, T. Iwata, N. Koshiba, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 49 ページ: 10403-10405
  • DOI: 10.1039/c3cc45275a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target-selective photodegradation of verotoxin-1 and reduction of its cytotoxicity to Vero cells using porphyrin-globotriose hybrids (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Okochi, S. Tanimoto, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 49 ページ: 6027-6029
  • DOI: 10.1039/c3cc42957a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photodegradation and inhibition of drug-resistant influenza virus neuraminidase using anthraquinone-sialic acid hybrids (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, S. Tanimoto, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 49 ページ: 1169-1171
  • DOI: 10.1039/c2cc38742e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical biology based on target-selective degradation of proteins and carbohydarates using light-activable organic molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 雑誌名: Molecular BioSystems 巻: 9 ページ: 834-854
  • DOI: 10.1039/C2MB25416F
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbohydrate recognition and photodegradation by an anthracene-Kemp's acid hybrid (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nishibu, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 10 ページ: 8393-8395
  • DOI: 10.1039/c2ob26417j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photodegradation of lipopolysaccharides and the inhibition of macrophage activation by anthraquinone-boronic acid hybrids (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, T. Miura, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 ページ: 7595-7597
  • DOI: 10.1039/c2cc33559j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target-selective photodegradation of HIV-1 protease and inhibition of HIV-1 replication in living cells by designed fullerene-sugar hibrids (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tanimoto, S. Sakai, E. Kudo, S. Okada, S. Matsumura, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 7 ページ: 911-914
  • DOI: 10.1002/asia.201101043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemistry based approach for degradation of target-oligosaccharides using photoactivatable organic small molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Trends in Glycoscience and Glycotechnology 巻: 24 ページ: 258-276
  • DOI: 10.4052/tigg.24.258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of novel biofunctional molecules for target-selective photodegradation of proteins and carbohydrates : a synthetic and chemical, biological study for the post-genome era (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima, D.Takahashi, S. Tanimoto
  • 雑誌名: Journal of Synthetic Organic Chemistry 巻: 70 ページ: 1187-1195
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/yukigoseikyokaishi/70/11/70_1187/_pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design, synthesis and evaluation of light-activatable organic molecules that target-selectively degrade DNA, proteins and carbohydrates; an interdisciplinary challenge for a synthetic organic chemist (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 雑誌名: Synlett 巻: 23 ページ: 2025-2052
  • DOI: 10.1055/s-0032-1316639
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical methods for degradation of target proteins using designed light-activatable organic molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tanimoto, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 ページ: 7659-7671
  • DOI: 10.1039/c2cc30831b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical methods for degradation of target oligosaccharides using designed light-activatable organic molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 ページ: 4397-4407
  • DOI: 10.1039/c2cc17384k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degradation of target oligosaccharides by anthraquinone-lectin hybrids with light switching (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Imai, S. Hirono, H. Matsuba, T. Suzuki, Y. Kobayashi, H. Kawagishi, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 7 ページ: 97-104
  • DOI: 10.1002/asia.201100586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target-selective photodegradation of oligosaccharides by a fullerene-boronic acid hybrid upon visible light irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, S. Hirono, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 47 ページ: 11712-11714
  • DOI: 10.1039/c1cc15646b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular design, chemical synthesis, and biological evaluation of agents that selectively photo-degrade the transcription factor estrogen receptor- (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tsumura, A. Suzuki, T. Tsuzuki, S. Tanimoto, H. Kaneko, S. Matsumura, M. Imoto, K. Umezawa, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 9 ページ: 6357-6366
  • DOI: 10.1039/c1ob05629h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of amyloid ・aggregation and cytotoxicity by photodegradation using a designed fullerene derivative (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishida, T. Fujii, K. Oka, D. Takahashi, K. Toshima
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 6 ページ: 2312-2315
  • DOI: 10.1002/asia.201100421
  • 査読あり
• [学会発表] インドールアルカロイド系天然物セロトニンおよびハルミンによるタンパクの光分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村田誠治, 増田奏衣, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 神経伝達物質L-DOPA を選択的に認識するボロン酸含有人工低分子レセプターの創製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上野晴菜, 岩田崇志, 小柴望実, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] アントラセン-シクロデキストリンハイブリッドによる単糖の選択的光分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎友紀恵, 西部美幸希, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Recent topics on synthetic and chemical biological studies of biofunctional molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: The 2nd Mini-Symposium on Cutting-Edge Chemistry between Keio University and National Tsing Hua University
  • 発表場所: MXIC Building, Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2014-03-13
• [学会発表] ポルフィリン-グロボトリオース(Gb3)ハイブリッドによる大腸菌O‐157ベロ毒素の選択的光分解 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大河内敦, 谷本周穂 ,高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] Photodegradation and inhibition of drug-resistant influenza virus neuraminidase using anthraquinone-sialic acid hybrids (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: The 15th Asian Chemical Congress
  • 発表場所: Resorts World Sentosa Singapore, Singapore
  • 年月日: 2013-08-22
• [学会発表] 神経伝達物質L-DOPAを選択的に認識する人工低分子レセプターの創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上野晴菜, 岩田崇志, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学M&Dタワー
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] ピロロキノリンキノンによるDNA 光分解及びA431 細胞に対する効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 蓮見貴大, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学M&Dタワー
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] ポルフィリン誘導体によるアミロイドβの光分解と神経様細胞PC12 に対する効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平林歩, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] Photodegradation of drug-resistant influenza virus neuraminidase using designed anthraquinone-sialic acid hybrids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima, Y. Aoki, D. Takahashi
  • 学会等名: The 12th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
  • 発表場所: Rihga Royal Hotel KYOTO, Kyoto
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] Target-selective photodegradation of glycolipid LPS and inhibition of macrophage activation by designed anthraquinone-boronic acid hybrids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: 8th Keio LCC - Yonsei CBMH Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Photodegradation of glycolipid LPS and inhibition of macrophage activation using designed anthraquinoneboronic acid hybrids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: 17th Malaysian Chemical Congress (17MCC) 2012
  • 発表場所: Putra World Trade Centre, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] Target-selective photo-degradation of HIV-1 protease and inhibition of HIV-1 replication in living cells by a fullerene-sugar hybrid (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tanimoto, D. Takahashi, K. Toshima
  • 学会等名: 26 International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2012-07-26
• [学会発表] Photodegradation of target glycolipid LPS and inhibition of macrophage activation by anthraquinone-boronic acid hybrids (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, T. Miura, K. Toshima
  • 学会等名: 26 International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2012-07-23
• [学会発表] ポルフィリン誘導体によるアミロイドβ の光分解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平林歩 ,高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] アントラセン-ケンプ酸ハイブリッドによる単糖の認識と光分解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西部美幸希, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] アントラキノン-ボロン酸ハイブリッド分子によるLPS の光分解とマクロファージ活性化抑制 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦拓也, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] フラーレン誘導体によるHIV-1 プロテアーゼの選択的光分解とHIV 感染細胞におけるウィルス増殖抑制効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷本周穂, 工藤恵理子 ,岡田誠治, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] リガンドタンパク-アントラキノンハイブリッドによるレセプタータンパクの選択的光分解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小沼雄介, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] インフルエンザウィルスのノイラミニダーゼを光分解するアントラキノン-シアル酸ハイブリッド分子の創製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木優介, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 標的糖鎖を選択的に光分解する化学的手法の開発と生物学的応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸嶋一敦
  • 学会等名: GlycoTOKYO 2011 シンポジウム
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Photo-degradation of proteins by fullerene derivatives (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tanimoto, Y. Ishida, D. Takahashi, K. Toshima
  • 学会等名: 8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium-Frontier of Medicinal Science
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] Inhibition of amyloid ・aggregation and cytotoxicity by photo-degradation using designed fullerene derivatives (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: The 7th Yonsei CBMH-Keio LCC Joint Symposium
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] Target-selective photodegradation of oligosaccharides by light-activated small molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, S. Hirono, K. Toshima
  • 学会等名: MDF International Workshop : Open-shell Organic Molecules -Synthesis and Electronic Structure Freedom-
  • 発表場所: Umeda Sky Building, Osaka
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] Development of an innovative method for target-selective photodegradation of oligosaccharides by light-activated small molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Takahashi, S. Hirono, C. Hayashi, M. Igarashi, Y. Nishimura, K. Toshima
  • 学会等名: The 31th Naito Conference on Glycan Expression and Regulation [II]
  • 発表場所: Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Target-selective degradation of oligosaccharides by photo-activated organic molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Target-selective photodegradation of oligosaccharides by designed small organic molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Toshima
  • 学会等名: 21st International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2011-08-24
• [学会発表] アントラキノン-ボロン酸ハイブリッド分子による敗血症関連糖脂質LPS の光分解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦拓也, 高橋大, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 糖尿病関連タンパクα-グルコシダーゼを選択的に光分解する生体機能分子の創製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥澤俊介, 青木優介, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] フラーレン誘導体によるHIV-1 プロテアーゼの選択的光分解とHIV-1 増殖抑制効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷本周穂, 工藤恵理子, 岡田誠治, 高橋大介, 戸嶋一敦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [備考]
  • URL: http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/
• [備考] 2012年4月4日掲載日刊工業新聞朝刊「慶大 インフル抑制分子を開発, 増殖因子に結合, 光で分解, 耐性ウィルスに効果」(新聞掲載)
• [備考] 2011年4月13日掲載日刊工業新聞朝刊「アルツハイマーの原因物質光で狙い撃ち, 慶大, フラーレンで複合分子」(新聞掲載)
• [産業財産権] 光増感剤,タンパク質切断剤,タンパク質切断方法,糖分子切断剤,糖分子切断方法,及び光線力学的治療剤 (2012)
  • 発明者名: 戸嶋一敦
  • 権利者名: 学校法人慶應義塾
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許第5046029号
  • 取得年月日: 2012-07-27