抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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生物学的システムと試料の複雑さにより,特定の生体分子の特異的捕捉と標的化は多くの生物学的研究と多くの応用において重要である。cis-ジオール含有生体分子,糖蛋白質,糖類,ヌクレオシド,ヌクレオチドなどの重要な化合物の大きなファミリーは生物学的システムにおいて重要な役割を果たす。ボロン酸はcis-ジオールと可逆的に結合できるので,ボロン酸親和性物質(BAMs)は近年注目されている。しかし,BAMsの現実世界の応用は,非生体適合性結合pH,弱い親和性,選択性操作の困難さを含む3つのボトルネック問題によってしばしば厳しく妨げられている。したがって,これらの問題に対する解決策と結合特性に影響を及ぼす因子に関する知識は非常に重要である。これらの問題は,著者らのグループによって過去数年で良く解決された。著者らの溶液は,中性および酸性pHでの結合に好都合な化学部分を有するボロン酸配位子の合成およびスクリーニングから始まった。面倒な合成経路を避けるために,中性pHで強い結合を有するBAMsの容易な調製を可能にする,テームボロン酸親和性と呼ばれる簡単な戦略を提案した。親和性を高めるために,多価結合が糖蛋白質に対する親和性を有意に高めることを確認した。さらに興味深いことに,分子相互作用はナノスケール空間内の閉込めにより著しく増強されることを観測した。選択性を改善するために,選択性とそれらの相互作用を支配する相互作用を調べた。次に,選択操作のための一連の戦略を提案し,新しいBAMsの設計だけでなく,結合条件の選択に対する有用なガイドラインであることを証明した。代謝分析,グリコプロテオーム分析,およびアプタマー選択における応用は,調製されたBAMsの大きな可能性を示した。分子インプリントは,抗体様結合特性を有する親和性材料を作製するための重要な方法である。ボロン酸親和性に基づく共有結合インプリンティングは分子刷込における先駆的アプローチであるが,この方法による糖蛋白質の成功裏の刷込についてはわずかな例しか報告されていない。ボロン酸親和性の健全な理解により,2つの容易で一般的に適用可能なボロン酸親和性に基づく分子刷り込みアプローチを開発した。得られたボロン酸親和性分子刷込高分子(MIPs)は,生体適合性結合pH範囲,増強親和性,改良特異性,および干渉に対する超耐性を含む劇的に改善された結合特性を示した。ナノ閉じ込め効果に関して,結合pH範囲が広がり,なぜ親和性が増強されるのかを説明した。優れた結合特性は,ボロン酸親和性MIPsを,疾患診断,癌細胞標的化および単細胞分析のような有望な応用における抗体への代替を魅力的にした。この活動において,BAMsの重要な側面を調査し,これらの問題を解決する努力,インプリントと非インプリントBAMsの間の接続を検討した。この調査により,BAMsの結合特性のリガンドと支持材料の性質と構造に対する依存性の基本的基礎を示し,BAMsの開発と応用を容易にすることができた。また,将来の開発のための課題と方向を簡潔にスケッチした。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
