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本研究では、標的糖鎖を特異的に認識するレクチンと、特定波長の光照射下、ランダムに有機分子とクロスリンクする光反応性基を連結した新たな人工機能性レクチンの創製と応用を目的としている。前年度までに、①リガンド部位にマンノース、②固定化部位にブロモアセチル基、及び③光切断部位にo-ニトロベンジル基を有するケミカルツール1をPEGAレジン上に担持した光切断型固相ケミカルツール2をデザイン・合成し、標的タンパクCon Aに対してアジド基を付与したアジド化Con Aを選択的に単離することに成功している。しかし、本手法のI) 固相ラベル化収率が低いこと、及びII)光切断反応の再現性・収率が低いことが課題として残されていた。そこで本年度は、上記課題の克服を目的とし、新規光切断型ケミカルツールのデザイン・合成、及び機能評価を行った。
分子デザインに際し、課題I）の原因は、1がCon Aと相互作用した後の固定化部位近傍に、求核性アミノ酸残基が存在しないためだと考えた。そこで、1のリガンド部位から固定化部位までの分子長を短くした新規ケミカルツール3をデザイン、合成した。次に、1と3を用いた液相中におけるCon Aのラベル化を検討した結果、3のラベル化収率が、1の約2倍まで向上することを見出し、課題１）の克服に成功した。次に、課題２）の原因は、固相に直接１を担持した場合、分子が固相内部に入り込み、光が十分到達しなかったためと考えた。そこで、3を直接固相に担持するのではなく、固相内部に入り込みにくいアビジンを固相表層に担持後、アビジン-ビオチン相互作用を介して、3を担持した固相ケミカルツール4を合成後、光切断反応を検討した。その結果、良好な収率で光切断反応が進行することを見出し、目的とする人工機能性レクチンを創製する上で重要な指針を得ることできた。
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