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Challenges for synthesis of custom-made artificial enzymes based on chemical synthesis of protein

Research Project

Project/Area Number 16K21077
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Bio-related chemistry
Chemical pharmacy
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

Sato Kohei  静岡大学, 工学部, 助教 (30756705)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsペプチド / タンパク質 / チオエステル / ヒドラジド / チアゾリジン / ペプチドチオエステル / タンパク質化学合成 / ペプチド固相合成 / ペプチドヒドラジド
Outline of Final Research Achievements

In this study, we successfully developed a method that can directly synthesize N-terminal thiazolidine-containing peptide thioester, which is an essential synthetic intermediate for complete chemical synthesis of proteins, from the corresponding hydrazide. This type of transformation has not been achieved by conventional methods. We also developed a novel solid-phase chemical ligation method for efficient protein synthesis, with peptide hydrazide as the key molecule. These results will find great utility in the preparation of useful artificial proteins.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体高分子のひとつであるタンパク質は様々な活性を示し、食品・医薬品分野から工業分野まで広く産業応用されている。これら有用タンパク質を自在にデザインしナノレベルでファインチューニングされた人工タンパク質を創出可能な技術として、化学合成法があげられる。本研究で得られた成果は、化学合成法によりタンパク質を合成する際の技術的課題を解決する画期的なものであり、タンパク質を対象とする多様な分野への波及効果も大きい。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (98 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (82 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Organocatalytic ring-opening polymerization of l-lactide in supercritical carbon dioxide under plasticizing conditions2018

    • Author(s)
      Mase Nobuyuki、Moniruzzaman、Mori Shunsuke、Ishizuka Jun、Kumazawa Fumihiro、Yamamoto Shoji、Sato Kohei、Narumi Tetsuo
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 59 Issue: 50 Pages: 4392-4396

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.10.065

    • NAID

      120006543630

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    • Author(s)
      Narumi Tetsuo、Nishizawa Takuma、Imai Tomoyuki、Kyan Ryuji、Taniguchi Hiroki、Sato Kohei、Mase Nobuyuki
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 74 Issue: 45 Pages: 6527-6533

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.09.030

    • NAID

      120006534754

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  • [Journal Article] Rapid Optimization of Reaction Conditions Based on Comprehensive Reaction Analysis Using a Continuous Flow Microwave Reactor2018

    • Author(s)
      Vamosi Peter、Matsuo Keiya、Masuda Tsuguya、Sato Kohei、Narumi Tetsuo、Takeda Kazuhiro、Mase Nobuyuki
    • Journal Title

      The Chemical Record

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 77-84

    • DOI

      10.1002/tcr.201800048

    • NAID

      120006549585

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  • [Journal Article] 7-Hydroxy-N-Methylquinolinium Chromophore: A Photolabile Protecting Group for Blue-Light Uncaging2018

    • Author(s)
      Narumi Tetsuo、Miyata Koichi、Nii Akitaka、Sato Kohei、Mase Nobuyuki、Furuta Toshiaki
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 20 Issue: 14 Pages: 4178-4182

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01505

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  • [Journal Article] Organocatalytic Stereoselective Cyclic Polylactide Synthesis in Supercritical Carbon Dioxide under Plasticizing Conditions2018

    • Author(s)
      Mase Nobuyuki、Moniruzzaman、Yamamoto Shoji、Nakaya Yoshitaka、Sato Kohei、Narumi Tetsuo
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 10 Issue: 7 Pages: 713-713

    • DOI

      10.3390/polym10070713

    • NAID

      120006488733

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    • Author(s)
      Sato Kohei、Tanaka Shoko、Yamamoto Kazuki、Tashiro Yosuke、Narumi Tetsuo、Mase Nobuyuki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 66 Pages: 9127-9130

    • DOI

      10.1039/c8cc03591a

    • NAID

      120006647990

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  • [Journal Article] Back cover2018

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      Sato Kohei、Tanaka Shoko、Yamamoto Kazuki、Tashiro Yosuke、Narumi Tetsuo、Mase Nobuyuki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 66 Pages: 9248-9248

    • DOI

      10.1039/c8cc90362j

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    • Author(s)
      Atsushi Sugita, Kazuma Ito, Yasuaki Sato, Ryota Suzuki, Kohei Sato, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase, Yasushi Takano, Tomonori Matsushita, Shigeru Tasaka, and Yoshimasa Kawata
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      Volume: 340 Pages: 35-45

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2017.03.007

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    • Author(s)
      R. Kyan, K. Sato, N. Mase, N. Watanabe, T. Narumi
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 2750-2753

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01105

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    • Author(s)
      N. Mase, Y. Nishina, S. Isomura, K. Sato, T. Narumi, N. Watanabe
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 28 Issue: 16 Pages: 2184-2188

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588869

    • NAID

      120006488774

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  • [Journal Article] Labelling of endogenous target protein via N-S acyl transfer-mediated activation of N-sulfanylethylanilide2016

    • Author(s)
      Denda, M.; Morisaki, T.; Kohiki, T.; Yamamoto, J.; Sato, K.; Sagawa, I.; Inokuma, T.; Sato, Y.; Yamauchi, A.; Shigenaga, A.*; Otaka, A.*
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 14 Issue: 26 Pages: 6244-6251

    • DOI

      10.1039/c6ob01014h

    • NAID

      120006489009

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  • [Journal Article] Tailored synthesis of 162-residue S-monoglycosylated GM2-activator protein (GM2AP) analogues that allows access to protein library.2016

    • Author(s)
      Nakamura, T.; Sato, K.; Naruse, N.; Kitakaze, K.; Inokuma, T.; Hirokawa, T.; Shigenaga, A.; Itoh, K.; Otaka, A.
    • Journal Title

      ChemBioChem.

      Volume: 17 Issue: 20 Pages: 1986-1992

    • DOI

      10.1002/cbic.201600400

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  • [Journal Article] Development of an anilide type scaffold for the thioester precursor N-sulfanylethylcoumarynyl amide.2016

    • Author(s)
      Eto, M.; Naruse, N.; Morimoto, K.; Yamaoka, K.; Sato, K.; Tsuji, K.; Inokuma, T.; Shigenaga, A.; Otaka, A.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 18 Issue: 17 Pages: 4416-4419

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02207

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  • [Journal Article] Selective improvement of peptides imaging on tissue by supercritical fluid wash of lipids for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry.2016

    • Author(s)
      Matsushita S, Masaki N, Sato K, Hayasaka T, Sugiyama E, Hui SP, Chiba H, Mase N, Setou M.
    • Journal Title

      Anal Bioanal Chem.

      Volume: 409 Issue: 6 Pages: 1475-1480

    • DOI

      10.1007/s00216-016-0119-3

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  • [Presentation] ペプチドヒドラジドの選択的加水分解反応と固相ライゲーションへの応用2019

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      佐藤 浩平, 石川 賢哉, 津田 修吾, 鳴海 哲夫, 吉矢 拓, 間瀬 暢之
    • Organizer
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      佐藤浩平
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      日本薬学会第139年会
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      松尾圭哉, 中村祐士, 佐藤浩平, 鳴海哲夫, 間瀬暢之
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    • Organizer
      10th International Peptide Symposium
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      Nobuyuki Mase, Keiya Matsuo, Kohei Sato, Tetsuo Narumi
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      土居 瑞希, 岡村 拓磨, 瀬藤 光利, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 間瀬 暢之
    • Organizer
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    • Organizer
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    • Organizer
      第67回高分子討論会
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  • [Presentation] ファインバブル法と迅速反応条件最適化法による物質合成2018

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      松尾圭哉,Peter Vamosi,金拓哉,佐藤浩平,鳴海哲夫,間瀬暢之
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      日本薬学会第138年会
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      日本薬学会第138年会
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      宮田 光一, 二位 明崇, 喜屋武 龍二, 佐藤 浩平, 間瀬 暢之, 鳴海 哲夫
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      日本薬学会第138年会
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      日本薬学会第138年会
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      日本薬学会第138年会
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      日本薬学会第137年会
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      仙台国際センター他(宮城県仙台市)
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      2017-03-24
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      井出竜司, 喜屋武龍二, 佐藤浩平, 間瀬暢之, 鳴海哲夫
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      日本薬学会第137年会
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      仙台国際センター他(宮城県仙台市)
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      2017-03-24
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      仙台国際センター他(宮城県仙台市)
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      日本薬学会第137年会
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      仙台国際センター他(宮城県仙台市)
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      2017-03-24
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      日本薬学会第137年会
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      仙台国際センター他(宮城県仙台市)
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      2017-03-24
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
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      2017-03-16
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      豊橋技術科学大学(愛知県豊橋市)
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      2016-11-05
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      64th Conference on mass spectrometry and allied topcs
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      Henry B. Gonzalez Convention Center(San Antonio, Texas, USA)
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      2016-06-05
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      仁科 祐樹, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 渡辺 修治, 間瀬 暢之
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      ナレッジキャピタル コングレコンベンションセンター(大阪府大阪市)
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      2016-04-20
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      https://wwp.shizuoka.ac.jp/sato-kohei/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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