体内パトロール分子によるテイラーメイド合成化学治療システム

使用内部巡逻分子的定制合成化学处理系统

基本信息

批准号：
21K19042
负责人：
田中克典
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に光を駆動力とする体内パトロール分子の合成を実現したが、短波長の光照射による細胞障害性や不十分な光異性化による移動効率において問題が生じた。そこで、光に加えて体内での化学反応を駆動力とする分子の開発も行ってきた。これまでに、生体直行性官能基を含む糖鎖クラスターを合成するとともに、化学反応により糖鎖を変更して、新しい糖鎖パターンを構築できることが分かっていた。そこで本年度では、この糖鎖パターン認識の変更をマウス体内で実施することを試みた。まずはデザインした生体直行性反応が、血中内でも良好に進行するかどうか調べた。生体直行性官能基を含む糖鎖クラスターに対して、血中内で試薬を加え、生じる糖鎖クラスター誘導体の質量分析を解析した。その結果、予想通り生体直行型の反応が進行して、糖鎖が変更されていることが分かった。この際、加える試薬の濃度に応じて糖鎖の変換率が向上し、体内で自在にパターン認識を変更できる可能性が示唆された。そこで、生きているマウス体内の静脈から、近赤外線領域に吸収を持つ蛍光色素で標識した糖鎖クラスターを導入した後、さらに静脈から試薬を作用させた。その結果、加える試薬の濃度や条件に従って蛍光色素の体内分布が変化した。糖鎖パターンの変更に従って、予想されたように血中から臓器、あるいは臓器から血中へと移行した。以上の結果より、化学反応を駆動力として糖鎖クラスターの糖鎖パターンが体内で変化して、臓器や血中を移動することを確認することができた。

去年，在驱动力中实现了内部巡逻分子的合成，但由于光异构化不足而导致的短波长光照射和迁移效率而导致的细胞毒性出现问题。因此，我们还开发了分子，除光外，还可以驱动体内化学反应。到目前为止，人们已经知道，可以合成含有生物级官能团的聚糖簇，并且可以通过化学反应改变聚糖来构建新的聚糖模式。因此，今年我们试图改变小鼠体内这种聚糖模式识别。首先，我们研究了我们设计的正交反应是否在血液中进展良好。将试剂添加到血液中包含正交官能团的聚糖簇中，并分析了所得聚糖簇衍生物的质谱。结果，发现生物体中的反应按预期进行，并且糖链发生了变化。目前，根据添加的试剂的浓度，糖链的转化率提高了，这表明人体可以自由改变模式识别。因此，在活小鼠的静脉中引入了近红外区域吸收的荧光染料标记的聚糖簇，然后从静脉进一步施加了试剂。结果，荧光染料的生物分布会根据要添加的试剂的浓度和条件而变化。随着聚糖模式的变化，器官和器官按预期转移。从上述结果中可以证实，糖链簇的糖链模式在体内变化，使用化学反应作为驱动力在器官和血液中移动。