| Project Area | Highly organized catalytic reaction chemistry realized by low entropy reaction space |
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| Project/Area Number |
21H05081
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥32,760,000 (Direct Cost: ¥25,200,000、Indirect Cost: ¥7,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
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| Keywords | 不安定活性種 / ペプチド環化 / 特殊環状ペプチド / アシルアンモニウム / 有機分子触媒 / 低エントロピー / ペプチド / マイクロフロー / 環状ペプチド / 短寿命複合体 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、触媒反応開発において利用が忌避されてきた、短寿命の不安定複合体に関する化学的知見蓄積を基盤として、従来の合成手法では実現困難な反応プロセスの開発を目指す。すなわち、本研究では有機分子触媒反応、特に求核性アミン触媒と求電子剤から生成する、律速段階直前の不安定複合体に焦点を当て、複合体を高秩序かつ均一に生成させて反応を詳細に解析し、学術的な知見蓄積と反応設計原理の探求を進める。また、これまでの常識を覆すペプチド合成法の開発を第一歩とし、有機分子触媒化学の変革を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
The use of short-lived unstable complexes has been avoided in catalytic reaction development. This is because there is a high risk of decomposition of the complex during the progression of the reaction, leading to decreased yields. In this study, we conducted a detailed analysis of reactions using these unstable complexes and advanced the accumulation of knowledge and exploration of reaction design principles. Specifically, we focused on the cyclization reaction of peptides using organic molecule catalysts, revealing the influence of reactants, solvents, and other factors on the reaction. Furthermore, the developed cyclization method proved to be effective for cyclization of linear peptides with high risk of side reactions and difficult-to-cyclize linear peptides.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
タンパク質を構成するアミノ酸以外のアミノ酸からなり、環状構造をもつ特殊環状ペプチドは医薬品として脚光を浴びている。これは標的生体分子に対する親和性や選択性、代謝安定性の向上が見込まれ、細胞膜透過性や経口投与性さえももつときがあるためである。一方で特殊環状ペプチドの合成には副反応の競合が問題となることが多く、反応性の低さから、長時間、高温条件、過剰量の反応剤の利用を要することが多い。開発した手法では、マイクロフロー合成法を駆使することにより、安価で廃棄物の少ない入手容易な反応剤を用いて、短時間、穏和な条件で特殊環状ペプチドを得ることに成功したため、今後のペプチド創薬加速への貢献が期待される。
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