通过操纵糖键实现疯狂的多糖类似物天游web原生态手机端

采访 22

国立大学法人九州大学研究生院
药学院
平井刚教授

天然存在的复杂碳水化合物键中的氧原子被碳原子取代的天游web原生态手机端^※作为不被酶水解的生物功能分子，有望为药物发现和生物领域的发展做出贡献。九州大学药学研究生院平井

*与原分子具有相似结构和性质，但某些组成元素不同的分子

复杂碳水化合物天游web原生态手机端的开发和评估

平井教授的研究员生涯始于学生时期对天然产物全天游web原生态手机端的研究，从那时起他很自然地将注意力转向糖链和复合碳水化合物的生物活性。完成博士课程后，他花了几年时间学习化学生物学和生物学的基础知识，这使他能够从生物活性的角度看待分子。目前，他正在结合有机化学和化学生物学的知识，推进天然糖链和复杂碳水化合物类似物的开发研究。

“复杂碳水化合物是与糖链结合的蛋白质和脂质，在免疫反应、细菌和病毒感染以及细胞增殖等生命活动中发挥着重要作用，但它们很容易被体内的糖基水解酶分离。这使得它们很难在药物开发中使用。我们通过用碳原子取代复杂碳水化合物连接部分中的氧原子来天游web原生态手机端耐水解的复杂碳水化合物类似物，并一直在进行初步研究以评估我正在研究的神经节苷脂GM3类似物需要很多步骤，所以自从我开始在九州大学工作以来，我一直在开发必要的反应，并且我专注于可以在大约20个步骤中天游web原生态手机端目标分子的产品，这将给每个学生一个创造新分子的现实目标，我认为如果他们能够评估生物活性，那将是一次很棒的经历。

探索影响生物活性的分子运动

将糖键从 O-糖苷键转换为 C-糖苷键 (CH₂、(R)-瑞士法郎，(S)-3种瑞士法郎)

通常，在生物体中，分子通过与蛋白质结合而表现出生物活性，因此最初认为，如果它们能够固定在易于与蛋白质结合的结构中，它们的活性就会增加。然而，随着实验的进展，平井教授意识到，通过关注特定的结构，他只是看到了一个快照。平井教授提出了由于键周围键的旋转而导致的分子运动可能会影响活性的想法。他开始利用MD模拟和DFT计算等技术来探索生物活性提高时发生的分子常见运动，目前正处于收集信息阶段。
``对于复杂的碳水化合物天游web原生态手机端，增加生物活性的分子运动对于每个人来说都是不同的。因此，目前很难预测和创建具有高活性的分子。因此，我们正在创建各种组合的模拟分子并进行模拟，以探索与天然分子相比增加生物活性的分子的运动。

也可应用于癌症疫苗

参与复杂碳水化合物天游web原生态手机端开发和评估的平井教授也在考虑开发癌症疫苗。
Moderna等人开发的新型冠状病毒疫苗是包裹在由四种脂质分子组成的脂质纳米颗粒中的mRNA疫苗。一旦进入细胞内，脂质纳米粒子就会分解并释放出内部的 mRNA。

这种 mRNA 疫苗注射到肌肉中后，肝脏将 mRNA 翻译成蛋白质，蛋白质成为抗原，导致免疫细胞产生抗体。然而，在极少数情况下，有些人会出现肝损伤。我可以想象，如果疫苗直接从肌肉传递到免疫细胞，就可以更安全、更简单地产生抗体。

通过使用平井教授研究小组开发的天游web原生态手机端方法，可以创造出自然界中不存在的脂质分子。利用它作为脂质纳米颗粒的成分的研究也在进行中。 “我们发现，我们与九州大学药代学系、制药基础设施、健康与营养研究所的研究人员合作创建的原始脂质纳米颗粒，比实际使用的脂质纳米颗粒更有效地被免疫细胞吸收。此外，在小鼠实验中，我们开发的脂质纳米颗粒几乎不会被转运到肝脏。”从那时起，将由新脂质分子制成的原始脂质纳米颗粒应用于疫苗的可能性变得清晰起来。 “癌症很难转移和复发，我个人认为，如果我们能够预防这种情况，患者的焦虑就会少得多。如果我们识别出癌细胞特有的基因突变，并制造出掺有反映这些突变的mRNA的脂质纳米颗粒，我们就可以预防癌症。我们可以制造一种疫苗。利用这种疫苗，我们应该能够利用自己的免疫力来攻击初次治疗后残留的癌细胞。我们的共同研究人员正在努力利用我们的分子来制造一种癌症疫苗。”

快速精准的 MALDI-TOFMS，一石二鸟

迄今为止介绍的研究需要几个有机天游web原生态手机端步骤，如何顺利、准确地进行每个步骤的分析对于整个研究至关重要。完成每个反应后，平井教授的研究团队首先使用了最近推出的MALDI-TOFMS。
“当我们进行 10 步天游web原生态手机端时，我们必须执行至少 10 次 MS。使用JMS-S3000，可以在板上放置多达384个样品，并通过连续测量确认生成的化合物，并获得论文提交级别的数据（精确分子量）。

聊天是引入 JMS-S3000 的触发因素

平井教授原本打算引进ESI MS，但他是如何决定引进MALDI-TOFMS的呢？
“我来九州大学之前一直在使用MALDI-TOFMS，所以我很清楚它的便利性，但由于预算，我决定不使用ESI-TOFMS。

NMR 具有有吸引力的技术支持

直到2025年，药学院有两台核磁共振仪在运行，但其中一台已有30年历史，探头无法调谐，因此只能使用约10%的运行时间。结果另一辆车就挤得水泄不通。在这种情况下，体验过易用性和周到的技术支持的平井教授决定使用 JEOL 的 NMR。
“JEOL NMR的好处是，您可以随时向技术支持人员询问任何问题，他们对任何问题的响应都非常快。对此我真的很感激。我们进行的天游web原生态手机端实验涉及大量步骤，因此分析停止时非常麻烦。
这很奇怪，但我觉得我们研究人员和 JEOL 的人非常亲密。我觉得我开始以人的身份来了解人。我们举办分析研讨会，定期在实验室进行聊天，这是我们与其他制造商没有的一种关系。所以我想你可以和他们谈论任何事情，甚至是最小的细节。
我对 JEOL 的唯一请求是我不希望这种企业文化消失。
我希望继续保持我们迄今为止的良好关系。''

用碳取代多糖键中的氧！

最后，当我向平井教授询问他未来的研究时，他给了我一个令人惊讶的答案。
“我想创造一种东西，用碳取代多糖（例如化妆品中的透明质酸）中可能断裂的键中的所有氧。
这种研究绝对是疯狂的（笑）。

近20年前，当我听说透明质酸会随着年龄的增长而逐渐分解且分子量降低时，我想知道如果透明质酸永远停止分解会发生什么。透明质酸有很强的保水能力，但是如果用碳代替氧，亲水性应该会改变，所以我很想看看它会是什么样子。我认为没有人会尝试做这样的事情，所以我决定自己做（笑）。

目前，连接其他多糖的方法正在透明质酸之前开发出来，因此我们很可能很快就能创造出一定长度的东西。以目前的技术来说，天游web原生态手机端极长的多糖太困难了，所以首先尝试制造一个具有实际长度的多糖。我正在考虑看看有什么变化。如果它具有生物活性，那将非常有趣。
我是那种首先想象我想要创造什么，然后提出综合它的方法的人。我想通过基于想法设计分子并以某种方式天游web原生态手机端它们来谋生，而不是考虑可以基于反应而不是天然产物本身来制造的东西。如果你想创造出如此神奇的分子，尝试开发反应不是更有趣吗？我希望能够通过研究来培养这样的人力资源。”

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