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抗菌ペプチド天然物ライソシンを基盤とした構造機能相関研究

Research Project

Project/Area Number 16J08733
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

加治 拓哉  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords有機合成化学 / 構造活性相関 / 生体分子化学 / 有機化学 / 合成化学 / コンビナトリアルケミストリー / 抗生物質 / ペプチド / 固相合成
Outline of Annual Research Achievements

4月中は研究計画に従い、ライソシン類の構造活性相関研究に取り組んだ。前年度、これまで構造活性相関研究を行なっていなかった4箇所のアミノ酸(3残基目のセリン、6残基目のロイシン、9残基目のグルタミン、11残基目のイソロイシン)の側鎖構造をランダム化したOBOCライブラリを作成し、アッセイを行った。その結果、天然物の配列を含む26個のペプチド配列を高いメナキノンへの親和性と抗菌活性を有するライソシン類縁体の候補として見出していた。得られた候補配列の内、13個の配列からなる新規ライソシン類縁体についてさらなる機能評価、解析を行うためにスケールアップ合成を実施した。合成した類縁体を抗菌活性評価に供した結果、天然物と同等の抗菌活性を有するものが含まれることを明らかにした。
5月からは計画を変更し、学振PDの海外渡航制度により、環状ペプチド類の溶液構造解析や配座固定効果に関する知識・経験の習得を目的として、トロント大学化学科のYudin研にて環状ペプチドの構造機能相関研究に従事した。Yudin研では最近、N-(isocyanimino)-triphenylphospharane (Pinc)試薬を用いることで直鎖ペプチドを液相1工程にてオキサジアゾール/アミン構造を形成しながら環化することが出来ることを報告している。この反応で導入されるリンカー構造が、脂溶性の向上や分子内水素結合安定化による配座固定効果など、単純な環状ペプチド化合物に対し有用な特性を有することが示唆された。そこで、本リンカー構造による配座効果のさらなる検証を行なった。新たに合成した環状ペプチド類はいずれもβターン構造を主要な溶液構造として取ることが温度可変NMR測定や分子動力学計算などから示唆され、また、導入されたアミン部位が分子内水素結合に関与していることを明らかにした。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Total Synthesis and Biological Mode of Action of WAP-8294A2: class FormattedString { value: A Menaquinone-Targeting Antibiotic }2017

    • Author(s)
      Hiroaki Itoh, Kotaro Tokumoto, Takuya Kaji, Atmika Paudel, Suresh Panthee, Hiroshi Hamamoto, Kazuhisa Sekimizu, Masayuki Inoue
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 83 Issue: 13 Pages: 6924

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02318

    • URL

      https://localhost/en/publications/e68951a0-d640-4001-a1fe-fcf72058c0f8

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Total Synthesis and Functional Evaluation of Fourteen Derivatives of Lysocin E: Importance of Cationic, Hydrophobic, and Aromatic Moieties for Antibacterial Activity2016

    • Author(s)
      T. Kaji, M. Murai, H. Itoh, J. Yasukawa, H. Hamamoto, K. Sekimizu, M. Inoue
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 22 Issue: 47 Pages: 16912-16919

    • DOI

      10.1002/chem.201604022

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 抗菌ペプチド中分子ライソシンEの構造機能相関研究2017

    • Author(s)
      伊藤寛晃、加治拓哉、井上将行
    • Organizer
      第三回新学術領域研究「中分子戦略」若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      聖護院御殿荘(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2017-03-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Total Synthesis and Functional Evaluation of Fourteen Derivatives of Lysocin E2016

    • Author(s)
      Hiroaki Itoh, Takuya Kaji, Masayuki Inoue
    • Organizer
      The 16th Tateshina Conference on Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      蓼科フォーラム(長野県・茅野市)
    • Year and Date
      2016-11-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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