生分解性を有する糖鎖高分子の酵素合成と生体機能発現

可生物降解糖链聚合物的酶法合成及生物功能表达

• 批准号: 14750693
• 负责人: 三浦 佳子
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750693/
• 关键词: 糖鎖; 酵素; 高分子; イオン性液; 生分解性高分子

糖鎖は生体内で、細胞の分子認識、病原体の感染など、様々な生体現象に関わっている。糖鎖の生体相互作用は微弱であるが、高密度に集合化させると"糖クラスター効果"によって、強い認識能を発揮する。特に糖鎖を有する糖鎖高分子は高分子主鎖に沿って、糖鎖が高密度に集合化しており、大きな糖クラスター効果を発揮する。糖鎖高分子の優れた生体機能を生かせば、優れた医用材料が創製可能であるが、生体安全性、生分解性が保証されていないことから、用途は広がっていない。本研究では酵素反応の逆反応を利用することで、生分解性の糖鎖の糖鎖高分子を簡便に合成することを目的とする。また、糖が生物資源であり、酵素反応が温和な低環境負荷プロセスであることから、環境調和型の生物機能材料の創製も行うことができる。平成15年度研究では、非還元二糖に対する酵素反応を利用し、ポリビニルアルコール型の糖鎖高分子の合成を行った。αグルコースからなるトレハロース、αガラクトースを有するガラクト型トレハロースを基質として、ジカルボン酸ビニルエステルを用い、加水分解酵素を触媒として、エステル化を行った。反応は一級水酸基選択的に進行し、非還元二糖ビニルエステルを得、この糖エステルをラジカル重合し、糖鎖高分子を合成した。この糖鎖高分子はレクチン(糖認識タンパク質)、ベロ毒素に対する認識性を示した。また、糖を側鎖に主鎖にビニルアルコールを有する両親媒性を有しており、疎水性テンプレートを用いることによって、糖鎖のパターン提示を行うことができた。また、糖の酵素反応についてイオン性液体を用いて検討した。イオン性液体中で反応が加速する場合があり、有機溶媒にイオン性液体を添加するだけで反応が加速される場合があることが明らかになった。

Glycoclavicle is related to で in vivo, cellular <s:1> molecular recognition, pathogen <s:1> infection な, and 々な in vivo phenomena に わって る る る. Weak interaction は の raw sugar lock で あ る が, high-density に set さ せ る と "sugar ク ラ ス タ ー unseen fruit" に よ っ て can knowledge, strong い を 発 swing す る. Special に sugar lock has す を る sugar locked は macromolecule polymer main に along っ て, sugar が high-density に lock set し て お り, big き な sugar ク ラ ス タ ー unseen fruit を 発 swing す る. Sugar lock polymer の optimal れ た raw body enginery を raw か せ ば, superior れ た medicinal materials が created may で あ る が, living body safety, decomposability が guarantee さ れ て い な い こ と か ら, purpose は hiroo が っ て い な い. This study で は enzyme reverse 応 の negative 応 を using す る こ と で, decomposability の locked の sugar sugar polymer easy を に synthetic す る こ と を purpose と す る. ま た, sugar が biological resources で あ り, enzyme 応 が moderate な low environment load プ ロ セ ス で あ る こ と か ら type, environment to reconcile の biological function materials の created も line う こ と が で き る. Pp.47-53 15 annual study で は, yuan also disaccharide に す seaborne る enzyme reverse 応 を using し, ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル type の sugar line lock の polymer synthesis を っ た. Alpha グ ル コ ー ス か ら な る ト レ ハ ロ ー ス, alpha ガ ラ ク ト ー ス を have す る ガ ラ ク ト type ト レ ハ ロ ー ス を matrix と し て, ジ カ ル ボ ン acid ビ ニ ル エ ス テ ル を を い, hydrolysis enzyme catalytic と し て, エ ス テ ル change line を っ た. Anti 応 は level water acid base sentaku に し, yuan also disaccharide ビ ニ ル エ ス テ ル を, こ の sugar エ ス テ ル を ラ ジ カ ル overlap し を synthetic polymer, sugar lock し た. こ の sugar lock polymer は レ ク チ ン (sugar know タ ン パ ク mass), ベ ロ toxin に す seaborne る recognition を shown し た. ま た, sugar を side lock に master lock に ビ ニ ル ア ル コ ー ル を have す る struck close pollination を have し て お り, water-based 疎 テ ン プ レ ー ト を with い る こ と に よ っ て, sugar lock の パ タ ー ン tip line を う こ と が で き た. Youdaoplaceholder0, sugar cane enzyme, 応に 応に て て <s:1> <s:1> <s:1> liquid を, 応に て検 て検 た た. イ オ ン sex liquid で anti 応 が accelerate す る occasions が あ り, organic solvent に イ オ ン liquid を add す る だ け で anti 応 が accelerate さ れ る occasions が あ る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

Shirahata, N., Yonezawa, T., Miura, Y., Kobayashi, K., Komoto, K: "Patterned adsorption of protein onto carbohydrate monolayer immobilized on Si"Langmuir. 19. 9107-9109 (2003)

Shirahata, N.、Yonezawa, T.、Miura, Y.、Kobayashi, K.、Komoto, K：“蛋白质到固定在 Si 上的碳水化合物单层上的模式吸附”Langmuir。

Yoshiko Miura, Yuuki Sasao, Hirofumi Dohi, Yoshihiro Nishida, Kazukiyo Kobayashi: "Self-assembled monolayers of globotriaosylceramide (Gb3) mimics : surface-specific affinity with shiga toxins"Analytical Biochemistry. 310. 27-35 (2002)

Yoshiko Miura、Yuuki Sasao、Hirofumi Dohi、Yoshihiro Nishida、Kazukiyo Kobayashi：“自组装单层三酰神经酰胺 (Gb3) 模拟物：与志贺毒素的表面特异性亲和力”分析生物化学。

Miura, Y., Ikeda, T., Wada, N., Kobayashi, K.: "Chemoenzymatic synthesis of glycoconjugate polymers : greening the synthesis of biomaterials"Green Chemistry. 19. 610-614 (2003)

Miura, Y.、Ikeda, T.、Wada, N.、Kobayashi, K.：“复合糖聚合物的化学酶合成：绿色生物材料的合成”绿色化学。

Suzuki, M., Nishida, Y., Ohguro, Y., Miura, Y., Tsuchida, A., Kobayashi, K.: "Synthesis and characterization of asymmetric o-and m-nitrobenzoic aids with a 1,3-benzodioxole skeleton"Tetrahedron Asymmetry. 15. 159-165 (2004)

Suzuki, M.、Nishida, Y.、Ohguro, Y.、Miura, Y.、Tsuchida, A.、Kobayashi, K.：“1,3-苯并间二氧杂环戊烯的不对称邻硝基苯甲酸和间硝基苯甲酸助剂的合成和表征

Miura, Y., Ikeda, T., Wada, N., Kobayashi, K.: "Chemoenzymatically synthesis of a multivalent aminoglycoside"Macromolecular Bioscience. 2. 662-667 (2003)

Miura, Y.、Ikeda, T.、Wada, N.、Kobayashi, K.：“多价氨基糖苷的化学酶法合成”高分子生物科学。