固相合成法を用いた人工糖脂質ライブラリーの構築と新規バイオマテリアルへの展開

固相合成人工糖脂库的构建及其在新型生物材料中的应用

• 批准号: 01J10206
• 负责人: 清中 茂樹
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J10206/
• 关键词: 固相合成; コンビナトリアルケミストリー; ヒドロゲル; 感温性ヒドロゲル; 人工糖脂質

本年度は、前年度に得られた低分子ヒドロゲル化剤の構造を基に、ヒドロゲル化能に対する構造の最適化を行った。ランダムな化合物群(ライブラリー)の中から有用な材料を見出すというコンビナトリアルアプローチを用いることで、数種類の優れた糖アミノ酸型ヒドロゲル化剤の開発に成功した。また、この最適化の過程や構造解析からは、ヒドロゲル化剤の分子設計指針に関する情報を得た。得られたヒドロゲルは、蒸留水中だけでなく、様々な生理条件下で安定に存在しうることが判明した。また、活性な酵素をその活性を保持したままでこの糖アミノ酸型ヒドロゲル中に包括できることも見出した。これらの結果から、得られたヒドロゲル化は固定化酵素マトリックスなどの新規バイオマテリアルとして有効であることがわかる。得られたヒドロゲル化剤の一部は、温度に応じて巨視的な体積相転移が起こる感温性ヒドロゲルであることを見出した。一部の高分子においてはいくつか報告例があるものの、低分子型(超分子型)ヒドロゲルでこのような体積相転移を見出したのは世界初の例である。構造解析から、このヒドロゲルは水中においてかなり強固な分子間相互作用を有するために加熱しても構造が崩れずに膨潤・収縮を繰り返すことがわかった。また、体積相転移は、糖鎖の水素結合と、水和・脱水和に基づくと考察した。これらの感温性ヒドロゲルは、人工アクチュエーターなどのインテリジェントバイオマテリアルなどとして、今後広く応用されると期待される。

は this year, before the annual に ら れ た low molecular ヒ ド ロ ゲ ル tonic を base に の structure and ヒ ド ロ ゲ ル change can に す seaborne の る structure optimization を line っ た. ラ ン ダ ム な compound group (ラ イ ブ ラ リ ー) in の か ら な useful materials を shows す と い う コ ン ビ ナ ト リ ア ル ア プ ロ ー チ を with い る こ と で, several kinds の れ た sugar ア ミ ノ acid type ヒ ド ロ ゲ ル the tonic の open 発 に successful し た. Youdaoplaceholder0, <s:1> <s:1> optimization <s:1> process や construction analysis ら ら, ヒドロゲ chemical <s:1> molecular design pointer に relationship する information を obtain た. The presence of で stable に under 々な physiological conditions, <s:1> うる とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが とが, is determined by the られたヒドロゲ だけでなく た, だけでなく in the distilled water, and 々な physiological conditions. ま た, active な enzyme を そ の activity was を し た ま ま で こ の sugar ア ミ ノ acid type ヒ ド ロ ゲ ル に include で き る こ と も shows し た. こ れ ら の results か ら, ら れ た ヒ ド ロ ゲ ル change は immobilized enzyme マ ト リ ッ ク ス な ど の new rules バ イ オ マ テ リ ア ル と し て have sharper で あ る こ と が わ か る. Have ら れ た ヒ ド ロ ゲ ル tonic の a は, temperature に 応 じ て macroscope planning な volume phase shift が up こ る feeling warm ヒ ド ロ ゲ ル で あ る こ と を see out し た. A の polymer に お い て は い く つ か report cases が あ る も の の, low molecular (supramolecular) ヒ ド ロ ゲ ル で こ の よ う な planning volume phase shift を shows し た の world は の early example で あ る. Structural analysis か ら, こ の ヒ ド ロ ゲ ル は water に お い て か な り strong な intermolecular interactions を have す る た め に heating し て が も structure collapse れ ず に swelling, 収 shrinkage を Qiao り return す こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, volume phase 転 shift 転, sugar-locked <s:1> hydrotin binding と, water and · dehydration and に group づくと investigation of た た. こ れ ら の feeling warm ヒ ド ロ ゲ ル は, artificial ア ク チ ュ エ ー タ ー な ど の イ ン テ リ ジ ェ ン ト バ イ オ マ テ リ ア ル な ど と し て, future hiroo く 応 with さ れ る と expect さ れ る.

项目成果

Shigeki Kiyonaka et al.: "First Thermally Responsive Supramolecular Polymer Based on Glycosylated Amino Acid"Journal of the American Chemical Society. 124・37. 10954-10955 (2002)

Shigeki Kiyonaka等人：“基于糖基化氨基酸的第一种热响应超分子聚合物”美国化学会杂志124・37（2002）。

Carole A Bewley et al.: "Site-specific Discrimination by Cyanovirin-N for α-Linked Trisaccharides Comprising the Three Arms of Man_8 and Man_9"Journal of Molecular Biology. 322・4. 881-889 (2002)

Carole A Bewley 等人：“Cyanovirin-N 对包含 Man_8 和 Man_9 三个臂的 α-连接三糖的位点特异性识别”，分子生物学杂志 322・4（2002 年）。

Shigeki Kiyonaka et al.: "Combinatorial Library of Low Molecular-Weight Organo-and Hydrogelators Based on Glycosylated Amino Acid Derivatives by Solid-Phase Synthesis"Chemistry A European Journal. 9・4. 976-983 (2003)

Shigeki Kiyonaka等人：“基于糖基化氨基酸衍生物的固相合成的低分子量有机和水凝胶剂的组合库”化学A欧洲杂志9·4（2003）。

清中 茂樹: "多様な化合物群の中からナノバイオ材料を創る"未来材料. 3・1. 36-45 (2003)

Shigeki Seinaka：“从多种化合物中创造纳米生物材料”Future Materials 3・1 (2003)。

Shigeki Kiyonaka et al.: "pH-Responsive Phase Transition of Supramolecular Hydrogel Consisting of Glycosylated Amino Acetate and Carboxylic Acid Derivative"Supramolecular Chemistry. 15(in press). (2003)

Shigeki Kiyonaka 等人：“由糖基化氨基乙酸酯和羧酸衍生物组成的超分子水凝胶的 pH 响应相变”超分子化学。