光反応性高次認識糖鎖分子の設計と応用

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【平成10年度の研究実績概要】糖鎖の情報は、これと相互作用をする蛋白質を通じて生体機能に変換される。従って、スーパー生理作用を発揮するバイオシステム構築には、この相互作用系を分子レベルで解析し、その分子機構を理解することが必須の第一段階となる。しかし、糖鎖とその受容蛋白質の結合は一般に弱く、機能解析の障害となっている。光照射によりスーパー反応性を獲得する光アフィニティーラベル法は、共有結合で相互作用系を非可逆的に固定するので、弱い相互作用系の解離を防ぐ上で原理的に有効な解決法の一つである。1. 光反応性GDlaの合成 光アフィニティーラベルの結果解析には通常多くの時間と労力を必要とする。この解決のため、非放射性の解析法が使える効率的な新しい方法論(光アフィニティービオチン化)を開発した。さらに、これを実際に応用する一環として、光反応性ビオチン化GDlaの合成を行った。GDlaのリゾ体の脂肪鎖上アミノ基にビオチン化ジアリジンを導入し、目的とするプローブを得た。2. オキシアミン型ジアリジンの開発 極めて多種多様の糖鎖構造を効率良く光アフィニティープローブに誘導するには、既存の方法を大きく改善する必要がある。糖鎖を、無保護のまま利用できる方法の開発は、種々の光アフィニティープローブを調製するうえでの要となる。本年度は、オキムライゲーションを光反応性プローブ合成に応用することを検討し、種々の非放射性光アフィニティープローブが調製可能な実用的試薬を開発した。また、種々の糖鎖型プローブ合成に応用し、レクチンの光アフィニティーラベルを検討した。その結果、各々の糖鎖に結合するレクチンがいずれも特異的にラベルされ、非放射性の化学発光で簡単かつ高感度に検出できた。