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2014 年度 実績報告書

生体機能光制御分子の創製と細胞機能精密制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26282212
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード生体機能分子 / タンパク / 糖鎖 / 光分解 / ノロウイルス / レクチン / 糖タンパク / 細胞毒性
研究実績の概要

本研究の初年度においては、疾患関連タンパク及び糖鎖を選択的に光分解する新たな生体機能光制御分子の創製とそれらを用いた細胞機能制御に関して以下のことを行った。
1)疾患関連標的タンパクを選択的に光分解する新規生体機能光制御分子の創製:ノロウィルス関連タンパクVP-1の選択的光分解を指向し、申請者らが見出した、タンパクを光分解する小分子化合物であるスルホ基を有する水溶性アントラキノンと、ノロウィルスが宿主細胞に感染する際の糖鎖抗原であるL-フコースを非還元末端に有するH-抗原糖鎖とをハイブリッド化した生体機能光制御分子を合成した。さらに、本ハイブリッド分子が、ノロウィルスのカプシドを構成するタンパクであるVP-1を選択的かつ効果的に光分解することを見出した。
2)疾病関連標的糖鎖を選択的に光分解する新規生体機能光制御分子の創製:肝がん関連糖鎖α1-6-フコース糖鎖の選択的光分解を指向し、申請者らが見出した、糖鎖を光分解する小分子化合物である2-ヒドロキシメチルアントラキノンと、α1-6-Fuc構造を認識するツチスギタケ由来の新規レクチンとをハイブリッド化した生体機能光制御分子を合成した。さらに、この分子ハイブリッドが、肝がん関連糖鎖構造であるα1-6-Fuc構造を有する糖タンパクを選択的に光分解することを見出した。また、分子ハイブリッドが、ヒト肝がん細胞の増殖を効果的に阻害することを実証した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度においては、疾患関連タンパク及び糖鎖を選択的に光分解する新たな生体機能光制御分子の創製とそれらを用いた細胞機能制御に関して、当初の計画通り、または、それ以上の大きな成果が得られたため。

今後の研究の推進方策

本研究の今後の推進方策として、引き続き、生体高分子(タンパク、糖鎖)を光分解する光感受性分子(小分子)と、疾病に関連する標的の生体高分子を認識する分子(小分子及び高分子)から構成されるさまざまなハイブリッド分子(生体機能光制御分子)を創製し、これらを用いた細胞機能制御を指向した応用研究を行う。尚、研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での大きな問題点は現時点ではない。

備考

戸嶋研究室(分子生命化学研究室)

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Chemical and biological evaluation of unusual sugars, alpha-aculosides, as novel Michael acceptor2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda, E. Kaneko, S. Okuzawa, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 12 ページ: 8832-8835

    • DOI

      10.1039/c4ob01877j

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A solid-phase affinity labeling method for target-selective isolation and modification of proteins2014

    • 著者名/発表者名
      D. Kuwahara, T. Hasumi, H. Kaneko, M. Unno, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 15601-15604

    • DOI

      10.1039/c4cc06783e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic synthesis of sulfated oligofucosides and their effect on breast cancer MCF-7 cells2014

    • 著者名/発表者名
      S. Arafuka, N. Koshiba, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 9831-9834

    • DOI

      :10.1039/c4cc03544e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-induced glycosylation using reusable organophotoacids2014

    • 著者名/発表者名
      R. Iwata, K. Uda, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 10695-10698

    • DOI

      10.1039/c4cc04753b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photodegradation of amyloid β and reduction of its cytotoxicity to PC12 cells using porphyrin derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      A. Hirabayashi, Y. Shindo, K. Oka, D. Takahashi, K. Toshima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 9543-9546

    • DOI

      DOI:10.1039/c4cc03791j

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] アルツハイマー病原因物質アミロイドβを光分解する生体機能光制御分子の創製と応用2014

    • 著者名/発表者名
      平林歩、石田康則、高橋大介、戸嶋一敦
    • 雑誌名

      ケミカルバイオロジー

      巻: 7 ページ: 2-5

  • [学会発表] ノロウイルス関連タンパクVP1を光分解するアントラキノン‐H抗原糖鎖ハイブリッドの創製2015

    • 著者名/発表者名
      志村拓海、大久保聡太、上野晴菜、高橋大介、戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] アントラキノン-ハルミンハイブリッドによるアルツハイマー病関連タンパクDYRK1Aの選択的光分解2015

    • 著者名/発表者名
      奥山真衣、増田奏衣、高橋大介、戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 糖質および抗生物質の合成と生体機能光制御分子の創製に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      戸嶋一敦
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 標的生体高分子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2014

    • 著者名/発表者名
      戸嶋一敦
    • 学会等名
      国際高等研究所研究プロジェクト「分子基盤に基づく生体機能への揺らぎとダイナミックネットワークの解明」2014年度第1回研究プログラム
    • 発表場所
      国際高等研究所(京都府木津川市)
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Total synthesis of vineomycin B2 : Application of glycosylation method using 2,3-unsaturated sugars to natural products synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      K. Toshima
    • 学会等名
      Vietnam Malaysia International Chemical Congress (VMICC2014)
    • 発表場所
      ハノイ(ベトナム)
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-09
    • 招待講演
  • [学会発表] アントラキノン-抗体ハイブリッドによるシアリルルイスA糖鎖の選択的光分解2014

    • 著者名/発表者名
      長尾高志、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9回年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [備考] http://www.applc.keio.ac.jp/~toshima/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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