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De novo design of conformational-freedom restricted cyclic amino acids and their application to medicinal chemistry

Research Project

Project/Area Number 17H03998
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Drug development chemistry
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

Tanaka Masakazu  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (00227175)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Keywords有機化学 / 生体分子 / 薬学 / 分子認識 / ペプチド / タンパク質 / 2次構造 / 触媒・化学プロセス / 環状アミノ酸 / 蛋白質
Outline of Final Research Achievements

We developed efficient synthetic methods for optically active small-ring size alpha,alpha-disubstituted alpha-amino acids, and analyzed the secondary structure of their peptides. Chiral centers at the side-chain of small-ring size amino acid homopeptides controlled their helical-screw directions on a case-by-case basis. Using cyclic alpha,alpha-disubstituted alpha-amino acids-containing arginine-based peptides, pDNAs could be efficiently introduced into cells. Cyclic alpha,alpha-disubstituted alpha-amino acids-containing helical peptides catalyzed enantioselective 1,4-addition reaction of cyclic enones, and also helical peptides with an N-terminal thiourea moiety catalyzed highly enantioselective 1,4-addition reactions between nitroalkenes and dialkyl malonates.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中分子に分類されるペプチド等を用いた創薬科学が注目されている。ペプチドの配座自由度を制限する各種の小員環状ジ置換アミノ酸を設計合成し、その短鎖ペプチドのヘリックス2次構造を調べた。グアニジノ基を持つヘリックス構造のペプチドは、DNAを効率よく細胞の中に輸送でき遺伝子を発現できることが分かった。また、環状ジ置換アミノ酸を導入してヘリックス構造を安定化したペプチドは、不斉反応の優れた触媒となり光学活性な生成物を与えることが分かった。

Report

(5 results)
  • 2021 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (116 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 3 results) Presentation (97 results) (of which Int'l Joint Research: 17 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Asymmetric 1,4‐Addition Reactions Catalyzed by N‐Terminal Thiourea‐Modified Helical L‐Leu Peptide with Cyclic Amino Acids2021

    • Author(s)
      Sato Kazuki、Umeno Tomohiro、Ueda Atsushi、Kato Takuma、Doi Mitsunobu、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 27 Issue: 43 Pages: 11216-11220

    • DOI

      10.1002/chem.202101252

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    • Author(s)
      Makura Yui、Ueda Atsushi、Kato Takuma、Iyoshi Akihiro、Higuchi Mei、Doi Mitsunobu、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 10 Pages: 5364-5364

    • DOI

      10.3390/ijms22105364

    • NAID

      120007166830

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    • Journal Title

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      Volume: 23 Issue: 11 Pages: 4358-4362

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01291

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      Ueda Atsushi、Higuchi Mei、Sato Kazuki、Umeno Tomohiro、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 25 Issue: 20 Pages: 4667-4667

    • DOI

      10.3390/molecules25204667

    • NAID

      120006988483

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      Furukawa Kaori、Tanaka Masakazu、Oba Makoto
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      Volume: 28 Issue: 8 Pages: 115402-115402

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2020.115402

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      Oba Makoto、Nagano Yu、Kato Takuma、Tanaka Masakazu
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      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1349-1349

    • DOI

      10.1038/s41598-018-38063-8

    • NAID

      120006987810

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      Oba Makoto、Ito Yurika、Umeno Tomohiro、Kato Takuma、Tanaka Masakazu
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      ACS Biomaterials Science & Engineering

      Volume: 5 Issue: 11 Pages: 5660-5668

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      Tetrahedron Letters

      Volume: 60 Issue: 49 Pages: 151301-151301

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2019.151301

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      HETEROCYCLES

      Volume: 99 Issue: 2 Pages: 989-989

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)63

    • NAID

      120006987689

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      Volume: 20 Issue: 24 Pages: 7830-7834

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      Tanaka Masakazu、Yakabi Haruka、Nakatani Haruki、Ueda Atsushi、Doi Mitsunobu、Oba Makoto
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      CHIMIA International Journal for Chemistry

      Volume: 72 Issue: 12 Pages: 848-852

    • DOI

      10.2533/chimia.2018.848

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      Kato Takuma、Oba Makoto、Nishida Koyo、Tanaka Masakazu
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      ACS Biomaterials Science & Engineering

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 1368-1376

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      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 15 Issue: 30 Pages: 6302-6305

    • DOI

      10.1039/c7ob01374d

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      Y. Koba, A. Ueda, M. Oba, M. Doi, Y. Demizu, M. Kurihara, M. Tanaka*
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      ChemistrySelect

      Volume: 2 Issue: 26 Pages: 8108-8114

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      10.1002/slct.201700832

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      120006988059

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      R. Eto, M. Oba, A. Ueda, T. Uku, M. Doi, Y. Demizu, M. Kurihara, M. Tanaka*
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      Volume: 23 Issue: 72 Pages: 18120-18124

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      Makoto Oba, Kaori Furukawa, Hikaru Nonaka, Yosuke Demizu, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      The 26th American Peptide Symposium
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      大庭 誠, 伊藤 有理香, 梅野 智大, 加藤 巧馬, 田中 正一
    • Organizer
      第35回日本DDS学会学術集会
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      Tomohiro Umeno, Atsushi Ueda, Takuma Kato, Mitsunobu Doi, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      The American Chemical Society Fall 2019 National Meeting & Exposition
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    • Author(s)
      Atsushi Ueda, Mei Higuchi, Tomohiro Umeno, Arisa Sugiyama, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      The American Chemical Society Fall 2019 National Meeting & Exposition
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      Kazuki Sato, Tomohiro Umeno, Atsushi Ueda, Masakazu Tanaka
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      第56回ペプチド討論会
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      Yuriko Otani, Hikaru Nonaka, Mitsunobu Doi, Makoto Oba, Masakazu Tanaka
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      第56回ペプチド討論会
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      Takuma Kato, Jun Yasukiyo, Yuki Kita, Kazuki Iwanari, Akiko Asano, Makoto Oba, Masakazu Tanaka, Mitsunobu Doi
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      第56回ペプチド討論会
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      梅野 智大, 上田 篤志, 加藤 巧馬, 土井 光暢, 田中 正一
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      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
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      佐藤 和樹, 梅野 智大, 上田 篤志, 田中 正一
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      第36回日本薬学会九州支部大会
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      第36回日本薬学会九州支部大会
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      大庭 誠, 伊藤 有理香, 加藤 巧馬, 田中 正一
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      日本薬学会第139年会
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      日本薬学会第139年会
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      Hirayama, Kazuhiro; Ueda, Atsushi; Doi, Mitsunobu; Tanaka, Masakazu
    • Organizer
      254th ACS National Meeting & Exposition
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] ペプチドの体内安定化技術の開発の現状と今後の動向.(医薬品モダリティの特許戦略と技術開発動向2019

    • Author(s)
      大庭 誠, 田中正一
    • Publisher
      技術情報協会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Book] 側鎖に不斉中心を有する環状ジ置換アミノ酸の合成とその含有ペプチドの二次構造解析.月刊ファインケミカル2019

    • Author(s)
      田中正一, 上田篤志
    • Publisher
      シーエムシー出版
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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 薬化学分野

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/biomimic/index-j.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者詳細情報

    • URL

      http://research.jimu.nagasaki-u.ac.jp/IST?ISTActId=FINDJPDetail&ISTKidoKbn=&ISTErrorChkKbn=&ISTFormSetKbn=&ISTTokenChkKbn=&userId=100000333

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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