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生体分子の構造変換ダイナミズムに介入する化学触媒研究

干预生物分子结构转变动力的化学催化研究

基本信息

批准号：
20H00489
负责人：
金井求
金额：
$ 29.12万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生体は、タンパク質や核酸といった生体高分子が基質として、酵素が触媒として、それぞれ機能する化学反応の場であり、生命はシステム化された秩序有る化学反応のネットワークによって創発・維持されている。逆に病態は、生体の化学反応ネットワークの異常に起因すると見なすことができる。我々は酵素反応を補完・代替しうる化学触媒を細胞内や生体内に組み込むことで、生命の化学秩序に合成的かつ積極的に介入して疾病を治療する概念の確立を目指して研究を行っている（触媒医療）。具体的には、染色体エピジェネティクスに介入する化学触媒と毒性アミロイドを分解する化学触媒の創製を目標としている。ヒストンアシル化触媒の開発においては、リガンドLANAのC末端にPEGを導入したところ、PEGの分子量に応じて細胞内安定性が向上することが分かった。一方で、ヒストン結合能は、PEGの分子量が大きくなるほど低下した。最適化した化学触媒を用いると、最大51%収率でのH2BK120アセチル化が生細胞内で観測された。生細胞内でのヒストン修飾レベルをwestern blotで調べたところ、H2BK120ユビキチン化レベルが減少していることを見出した。これは、化学触媒によって導入されたH2BK120アセチル基が保護基として働き、酵素反応によって同じ残基に導入されるユビキチン化を阻害したためと考えられる。アミロイド分解触媒においては、アミロイド特有の高次構造を認識して光酸素化活性がONになり、血液脳関門を透過できる化学触媒を開発した。この触媒の特性を活かして、アルツハイマー病モデルマウスに化学触媒を静脈注射しマウス頭部に赤橙色光を照射すると、マウス脳内でAβ光酸素化の促進が確認された。さらにこの触媒反応は、マウス脳内のAβ量を顕著に低下させた。

Biomedical polymers such as polymers and nucleic acids serve as substrates, enzymes serve as catalysts, and chemical reactions that provide various functions are present in the body. Life is created and maintained by the web of chemical reactions that are organized in a systematic way. The cause of abnormality in the chemical reactions of organisms and organisms is discussed. The enzyme reaction is completed, replaced, and the chemical catalyst is organized in the cell and in the organism. The chemical order of life is synthesized, and the active intervention and treatment of diseases are established. The research is conducted (catalytic medicine). The specific purpose of the invention is to create a chemical catalyst for the decomposition of toxic substances in the presence of chromosomes. In the development of the catalyst, PEG is introduced into the C-terminal of LANA, and the molecular weight of PEG is increased. The molecular weight of PEG is lower than that of PEG. Optimization of chemical catalyst application, maximum 51% yield of H2BK120 in cell culture In vivo, the expression of the protein was modified by western blot, and the expression of the protein was reduced by H2BK120. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with someone else. The high order structure characteristic of photo-decomposition catalyst is recognized, and the photo-oxidation activity is turned ON, and the chemical catalyst is opened. The activation of the catalyst was confirmed by intravenous injection of red orange light into the head of the catalyst. The amount of Aβ in the catalyst is low.

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

東京大学大学院薬学系研究科　有機合成化学教室HP

东京大学研究生院药学研究科有机合成化学系 HP

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

C-H Functionalization as medicine: Catalytic photooxygenation of Aβ in living mice brains

C-H 功能化作为药物：活体小鼠大脑中 Aβ 的催化光氧合

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Motomu Kanai
通讯作者：
Motomu Kanai

Bioorthogonalなビオチンーストレプトアビジン相互作用が拓く211At-プレターゲッティング技術

生物正交生物素-链霉亲和素相互作用开发的211At预靶向技术

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
熊谷　貴;須賀愛希;Sengdeuane K;Phonepadith K;Lavy L;Pheovaly S;Bouasy H;河津信一郎;岩永史朗;Paul TB;狩野繁之;石上盛敏;金井求
通讯作者：
金井求

A Single-Step Asymmetric Phosphodiester Synthesis from Alcohols with Phosphoenolpyruvate Phosphodiester

醇与磷酸烯醇丙酮酸磷酸二酯一步合成不对称磷酸二酯

DOI：
10.1055/a-1509-9275
发表时间：
2021
期刊：
Synlett
影响因子：
2
作者：
Yamatsugu Kenzo;Kanai Motomu;Fujiyoshi Kohei;Kawashima Shigehiro A.
通讯作者：
Kawashima Shigehiro A.

A Stable and Cleavable <i>O</i>-Linked Spacer for Drug Delivery Systems

用于药物输送系统的稳定且可裂解的<i>O</i>-连接间隔基

DOI：
10.1248/cpb.c19-00376
发表时间：
2020
期刊：
Chemical and Pharmaceutical Bulletin
影响因子：
1.7
作者：
Ito Kei;Tatsumi Toshifumi;Takahashi Kazuki;Shimizu Yohei;Yamatsugu Kenzo;Kanai Motomu
通讯作者：
Kanai Motomu