[スポンサーリンク]

スポットライトリサーチ

生体内での細胞選択的治療を可能とする糖鎖付加人工金属酵素

[スポンサーリンク]

第217回のスポットライトリサーチは、理化学研究所・Kenward Vong 博士にお願いしました。

Vongさんの所属する田中克典研究室では、生体内で化合物を人工合成し治療に繋げるという壮大な目標を見据えた「生体内合成化学治療」研究が繰り広げられています。以前のスポットライトリサーチでもその一端を紹介させて頂いています(参考:糖鎖クラスター修飾で分子の生体内挙動を制御する)。

今回の成果は、独自開発した糖鎖修飾型メタロエンザイムを用いることで、細胞環境で抗ガン剤を合成してがん細胞を殺傷できることを示したものです。筆者も何度か学会で拝聴させて頂きましたが、非常に巧みな設計が随所に見られ、系の美しさに感動を覚えました。成果はNature Catalysis誌原著論文およびプレスリリースとして公開されています。原著論文では3人のco-first authorsが示されていますが、今回は代表してVongさんに英語インタビューをお願いしました。

“Biocompatibility and therapeutic potential of glycosylated albumin artificial metalloenzymes”
Eda, S.; Nasibullin, I.; Vong, K.; Kudo, N.; Yoshida, M.; Kurbangalieva, M.; Tanaka, K.  Nat. Catal. 2019, doi:10.1038/s41929-019-0317-4

Q1. 今回プレスリリースとなったのはどんな研究ですか?簡単にご説明ください。

Reactions catalyzed by transition metals, like ruthenium, can be highly chemoselective. As such, it would be highly beneficial to use them inside of biological systems. Unfortunately, metal quenching by biometabolites (ex/ glutathione) presents itself as a huge obstacle. To protect a ruthenium catalyst while also allowing access to desired starting materials, this work has taken advantage of the hydrophobic binding pocket of human serum albumin (HSA). Due to the physiologically charged nature of the HSA surface near the binding pocket, glutathione is prevented from interacting with the metal.


Using this system, we than devised the construction of glycosylated artificial metalloenzymes (GArM). In this manner, these ruthenium-bound protein complexes can be selectively shuttled to the surface of targeted cancer cells, where they can catalyze the conversion of a prodrug into an active drug (see top figure).

Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください。

The ability of HSA to protect a bound metal catalyst from glutathione was largely an unexpected result. As such, most of the experimental design went to devising experiments to prove this, as well as to test its limitations and substrate scope. We then went about to research and design anticancer prodrugs that not only could be converted to an active drug via ring-closing metathesis, but that could also bind to the albumin binding pocket with high specificity.

Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか?またそれをどのように乗り越えましたか?

Since we are dealing with a protein binding pocket, one of the greatest challenges we faced and overcame was to design and identify substrates that could be used with our albumin artificial metalloenzymes. Although we are still far away from mimicking the catalytic activity of natural enzymes, we have made significant progress into understanding the types of substrates that can and cannot be used.

Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか?

To increase therapeutic applicability, our future goals will be to test our system with different metals (ex/ Au, Pd, etc), increase the strength of metal binding, and to design prodrugs with stronger and more selective reactivity.

Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします。

Thank you for reading! And please excuse me for writing this blog post in English.

研究者の略歴

[名前] Kenward Vong
[所属] 理化学研究所 基礎科学特別研究員
[研究テーマ] Biocatalysis
2007.04 Queen’s University, Department of Biochemistry, B.Sc. (Hons)
2013.11 McGill University, Department of Chemistry, Ph.D (Karine Auclair lab)
2013.12–現在 理化学研究所田中生体機能合成化学研究室 基礎科学特別研究員

cosine

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 青色LED励起を用いた赤色強発光体の開発 ~ナノカーボンの活用~…
  2. 電子ノートか紙のノートか
  3. アルケンでCatellani反応: 長年解決されなかった副反応を…
  4. オーストラリア国境警備で大活躍の”あの”機器
  5. わずかな末端修飾で粘度が1万倍も変わる高分子
  6. 化学者のためのエレクトロニクス講座~次世代配線技術編
  7. 無限の可能性を合成コンセプトで絞り込むーリアノドールの全合成ー
  8. 水中マクロラクタム化を加速する水溶性キャビタンド

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 来年の応募に向けて!:SciFinder Future Leaders 2018 体験記
  2. ルドルフ・クラウジウスのこと② エントロピー150周年を祝って
  3. 「有機合成と生化学を組み合わせた統合的研究」スイス連邦工科大学チューリヒ校・Bode研より
  4. スチュアート・シュライバー Stuart L. Schreiber
  5. ユニークな名前を持つ配位子
  6. 東海カーボンと三菱化学、カーボンブラックの共同会社を断念
  7. SchultzとKay: 米スクリプス研究所のトップへ
  8. リンと窒素だけから成る芳香環
  9. 【速報】2017年のノーベル生理学・医学賞は「概日リズムを制御する分子メカニズムの発見」に!
  10. エッシェンモーザー・タナベ開裂反応 Eschenmoser-Tanabe Fragmentation

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

【ジーシー】新卒採用情報(2022卒)

弊社の社是「施無畏」は、「相手の身になって行動する」といった意味があります。これを具現化することで存…

株式会社ジーシーってどんな会社?

株式会社ジーシーは歯科医療一筋に99年の歴史も持ち、歯科医療業界では国内NO.1のシェアを誇ります。…

ものづくりのコツ|第10回「有機合成実験テクニック」(リケラボコラボレーション)

理系の理想の働き方を考える研究所「リケラボ」とコラボレーションとして「有機合成実験テクニック」の特集…

第13回ケムステVシンポジウム「創薬化学最前線」を開催します!

第12回開催告知をお知らせしたばかりですが、第13回もあります!COVID-19の影響で、世…

Grignard反応剤が一人二役!? 〜有機硫黄化合物を用いるgem-ジフルオロアルケン類の新規合成法〜

第284回のスポットライトリサーチは、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所・前川侑輝 博士…

第134回―「脳神経系の理解を進める分析化学」Jonathan Sweeder教授

第134回の海外化学者インタビューはジョナサン・スウィードラー教授です。イリノイ大学アーバナ・シャン…

第十二回ケムステVシンポ「水・有機材料・無機材料の最先端相転移現象 」

12月になりましたね。大好評のケムステシンポも今年は残りあと2回となりました。第12回となる…

概日リズムを司る天然変性転写因子の阻害剤開発に成功

第283回のスポットライトリサーチは、信州大学大学院総合理工学科農学専攻(大神田研究室)・細谷 侑佑…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP