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糖鎖は、核酸、タンパクに次ぐ、「第三の生命鎖」と呼ばれ、恒常的な生命現象や疾病に深く関与している。そのため、特定の標的糖鎖に対して特異的に相互作用し、その機能を精密に制御する人工生体機能分子の創製は、ポストゲノム研究における重要な研究課題である。これまでに当研究室では、標的糖鎖と選択的に相互作用する認識分子(レクチン、ボロン酸、及び超分子)と、人体に害の無い光照射下、糖鎖を光分解することが当研究室で見出されたアントラキノン(AQ)を連結したハイブリッド分子が、標的糖鎖を選択的に光分解することを見出している。
そこで本研究では、糖鎖認識分子として、標的糖鎖を高い親和性と特異性で認識するモノクローナル抗体に着目し、その抗体に対してAQ分子を付与したAQ-抗体ハイブリッドのデザイン、合成、及び機能評価を行った。標的糖鎖として、がんの転移に深く関与し、腫瘍マーカーとしても利用されているシアリルルイスA (sLea)糖鎖を選択した。また、sLeaを選択的に光分解するためのハイブリッド分子として、sLeaのモノクローナル抗体CA19-9-203 (1)に対して、複数のAQ分子を付与したAQ-抗体ハイブリッド2をデザイン、合成した。次に、2の、標的糖鎖sLeaを有するHSA-sLea 3に対する抗原認識能を評価した結果、2が、1と同程度の結合定数を有することを見出した。さらに、2が、光照射下、HSA-sLea 3を選択的かつ効果的に光分解することを見出した。さらに、2の各種がん細胞に対する細胞毒性を評価した結果、2が、sLea非発現細胞である肝がん細胞HuH-7及び子宮頸がん細胞HeLaに対して、光照射下においても、細胞毒性を発現しないのに対し、sLea過剰発現細胞である上皮癌細胞A341及び大腸がん細胞WiDrに対して、光照射依存的な細胞毒性を発現することを初めて見出した。
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