Development of high atom economy peptide chain elongation in a micro-flow reactor using unprotected amino acids
| Project/Area Number |
17H03053
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Synthetic chemistry
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| Research Institution | Nagoya University (2020)
Tokyo Institute of Technology (2017-2019) |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | ペプチド / 無保護アミノ酸 / マイクロフロー / 機械学習 / アミド化 / 無保護 / 混合酸無水物 / 瞬間混合 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Conventional peptide synthesis requires a deprotection step after each amidation step, which decreases synthetic efficiency. Therefore, peptide synthesis using unprotected amino acids is considered an ideal approach. We developed peptide chain elongation using unprotected amino acids via mixed carbonic anhydride. Micro-flow technology enabled rapid mixing of an organic layer containing a protected amino acid or dipeptide and an aqueous layer containing an unprotected amino acid or dipeptide to accelerate the desired amidation, and this approach successfully suppressed undesired racemization/epimerization. Various peptides were obtained in good to high yields.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ペプチド医薬品はこれまで創薬の主役であった低分子医薬品、近年脚光を浴びている抗体医薬品の双方の長所を併せもつと期待されていることから重要性がましており、その低コストでクリーンな生産法の開発は重要な課題となっている。本研究で開発した手法は、スケールアップ合成に適するマイクロフロー合成法を駆使したものであり、ペプチドの低コストで廃棄物の少ない生産法開発につながる社会的意義の大きい成果である。また、研究の過程で、機械学習による反応成績予測を試みた際に、ペプチド合成において大きな課題の一つである副反応（ラセミ化・エピメリ化）について新たな機構の存在が示唆された。これは学術的にも重要な成果といえる。
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Report
(5 results)
Research Products
(35 results)
