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「プロリン擬態形成反応を基盤としたフォールディング病の新概念治療法の開発」

Research Project

Project/Area Number 15J11454
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Drug development chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

関 陽平  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsタンパク質 / ペプチド / 有機化学 / 生体共役反応 / トリプトファン / 有機ラジカル
Outline of Annual Research Achievements

keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いて、プロリン擬態形成反応の基質一般性と官能基受容性を確認した。種々のペプチドに適用したところ、トリプトファン選択的にketo-ABNOの付加反応が高収率にて進行した。交差反応性が懸念される官能基を含む様々なペンタペプチド、生理活性ペプチド、また、N末端にトリプトファンを導入したアミロイドβペプチド(Aβ)前駆体にも適用可能であった。さらに、本反応は天然タンパク質への適用も可能でありリゾチーム-keto-ABNO付加体の結晶化およびX線結晶構造解析に成功した。その結果、生成物が水和体であり主な修飾位置がTrp62であることが明らかとなった。本生成物は所望のピロロインドリン骨格を有さないものの、keto-ABNOが結合しており、本反応は様々な生命化学領域および医療応用を開拓しうるツールとして有望視されている天然型アミノ酸残基を標的とするタンパク質の生体共役反応への展開が期待された。また、タンパク質表面の露出が少数に留まる低反応性アミノ酸・トリプトファン側鎖を標的とすることから、従来より多用されてきたシステインやリジンを標的とする生体共役反応に不可避な諸問題(化学選択性など)の解決に寄与すると考えられた。そこで、本系の抗体への適用を検討した。その結果、抗原認識能を保持した抗Aβ抗体(6E10)-keto-ABNO誘導体複合体の合成が可能であり、Aβの蛍光検出が可能であった。私は本研究において水溶媒中keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いることで、実用的かつ一般性の高いトリプトファン選択的生体共役反応の確立に成功した。本手法は、金属フリーの温和な条件下、迅速且つ高化学選択的に進行する世界初のトリプトファン選択的タンパク質修飾法である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Transition metal-free tryptophan-selective bioconjugation of proteins.2016

    • Author(s)
      Yohei Seki, Takashi Ishiyama, Daisuke Sasaki, Junpei Abe, Youhei Sohma, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 138 Issue: 34 Pages: 10798-10801

    • DOI

      10.1021/jacs.6b06692

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遷移金属フリーなトリプトファン選択的タンパク質共役反応の開発2017

    • Author(s)
      関 陽平、石山 隆史、佐々木 大輔、阿部 純平、相馬 洋平、生長 幸之助、金井 求
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター・東北大学川内キャンパス(宮城)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規生体共役反応を用いる均一ADCへのアプローチ2017

    • Author(s)
      石山隆史、関陽平、生長幸之助、金井求
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター・東北大学川内キャンパス(宮城)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 安定な低会合状態を示すアミロイドβ修飾体の創製2017

    • Author(s)
      阿部純平、佐々木大輔、関陽平、相馬洋平、生長幸之助、金井求
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター・東北大学川内キャンパス(宮城)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 低露出度アミノ酸選択的なタンパク質生体共役反応の開発2017

    • Author(s)
      生長 幸之助、関 陽平、石山 隆史、佐々木 大輔、阿部 純平、相馬 洋平、金井 求
    • Organizer
      リバネス第6回超異分野学会
    • Place of Presentation
      秋葉原UDX(東京)
    • Year and Date
      2017-03-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Transition Metal Free, Tryptophan-Selective Bioconjugation of Proteins2017

    • Author(s)
      Kounosuke Oisaki, Yohei Seki, Takashi Ishiyama, Daisuke Sasaki, Junpei Abe, Youhei Sohma, Motomu Kanai
    • Organizer
      3rd International Symposium for Medicinal Sciences
    • Place of Presentation
      Sendai International Center (JAPAN)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遷移金属フリーなトリプトファン選択的タンパク質共役反応の開発2016

    • Author(s)
      生長 幸之助、関 陽平、石山 隆史、佐々木 大輔、阿部 純平、相馬 洋平、金井 求
    • Organizer
      第42回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      清水文化会館マリナート(静岡)
    • Year and Date
      2016-11-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Transition Metal-Free Tryptophan-Selective Bioconjugation of Proteins2016

    • Author(s)
      Takashi Ishiyama, Yohei Seki, Daisuke Sasaki, Junpei Abe, Youhei Sohma, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai
    • Organizer
      第33回有機合成化学セミナー
    • Place of Presentation
      ヒルトンニセコビレッジ(北海道)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Serine-Selective Aerobic Cleavage of Peptides and a Protein Using Water-Soluble Copper-Organoradical Conjugate2016

    • Author(s)
      Yohei Seki, Kana Tanabe, Daisuke Sasaki, Youhei Sohma, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai
    • Organizer
      17thTetrahedron Symposium
    • Place of Presentation
      Sitges (SPAIN)
    • Year and Date
      2016-06-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遷移金属を用いないトリプトファン選択的タンパク質生体共役反応の開発2016

    • Author(s)
      石山隆史、関陽平、佐々木大輔、阿部純平、相馬洋平、生長幸之助、金井求
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Residue-Selective Bioconjugation Targeting Native Proteins Using Organoradicals2016

    • Author(s)
      Yohei Seki, Takashi Ishiyama, Daisuke Sasaki, Junpei Abe, Youhei Sohma, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機ラジカルを用いる残基選択的タンパク質生体共役反応の開発2015

    • Author(s)
      生長幸之助、関陽平、阿部純平、佐々木大輔、相馬洋平、金井求
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第10回年会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス萩ホール(宮城)
    • Year and Date
      2015-06-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] インドール構造選択的架橋剤およびそれを用いた複合体2017

    • Inventor(s)
      金井求、生長幸之助、関陽平、佐々木大輔、石山隆史
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社東京大学TLO
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017-03-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ABNO誘導体により架橋されている複合体およびその製造方法2016

    • Inventor(s)
      金井求、生長幸之助、関陽平、佐々木大輔、石山隆史
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社東京大学TLO
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2016-03-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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