Development of cross-linked, helical peptides in final form

• Project/Area Number: 17K08381
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Drug development chemistry
• Research Institution: Kyushu Sangyo University
• Principal Investigator: FUJIMOTO KAZUHISA 九州産業大学, 生命科学部, 准教授 (40334718)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 架橋ペプチド / αーヘリックス / 酵素耐性 / 膜透過性 / 酵母 / ソラレン / 架橋ヘリカルペプチド / 出芽酵母 / エンドサイトーシス / 染色体 / 構造解析 / ペプチド / ヘリックス構造 / マイクロウェーブ反応装置 / アポトーシス誘導 / 薬学 / 蛋白質 / 有機化学 / 生体分子

Outline of Final Research Achievements

1) Improvement of the stability of cross-linked, helical peptide against exopeptidases; Introduction of a few D-amino acid residues into the N-terminus of cross-linked, helical peptides not only improved their stabilities against exopeptidases but also enhanced their abilities for inducing apoptosis in cell.
2) investigation of the cell permeability of cross-linked, helical peptides; The cross-linked, helical peptides were incorporated into budding yeasts by endocytosis irrespective of the presence of cell walls.
3) Development of a new class of peptide-based functional molecules; We are going to synthesize psoralen-modified peptides.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

D-アミノ酸導入による酵素耐性の向上は、その手法のシンプルさが故に酵素耐性向上のためのモデルケースとなる可能性がある。単にD-アミノ酸をペプチド配列に加え、連結するだけで達成できるという簡便さが非常に重要である。酵母における膜透過性に関しては、今後の展開次第であるが、ペプチドの膜透過性の根幹となる知見に繋がる可能性を秘めている。
光活性化基であるソラレンを組み込んだペプチド分子は、G4との結合力次第では医薬品への展開も期待される。

Research Products

• [Journal Article] Cyclic Naphthalene Diimide with a Ferrocene Moiety as a Redox‐Active Tetraplex‐DNA Ligand (2020)
  • Author(s): Shuma Kaneyoshi Tingting Zou Shunsuke Ozaki Ryusuke Takeuchi Ayano Udou Takumi Nakahara Kazuhisa Fujimoto Satoshi Fujii Shinobu Sato Shigeori Takenaka
  • Journal Title: Chemistry A European Journal Volume: 26 Issue: 1 Pages: 139-142
  • DOI: 10.1002/chem.201903883
  • NAID: 120007026470
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Immobilization of Crosslinked Peptides that Possess High Helical Contents and Their Binding to Target DNAs on Au Surfaces (2018)
  • Author(s): Ikumi Sakaguchii、Toshiaki Fukasawa、Fujimoto Kazuhisa、Inouye Masahiko
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 47 Issue: 3 Pages: 365-368
  • DOI: 10.1246/cl.171153
  • NAID: 130006434189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bcl-XL-binding helical peptides possessing D-Ala residues at their C-termini with the advantage of long-lasting intracellular stabilities. (2017)
  • Author(s): Nogami, K., Tokumaru, H., Isokawa, G., Oyoshi, T., Fujimoto, K., and Inouye, M
  • Journal Title: ChemComm Volume: 53 Issue: 89 Pages: 12104-12107
  • DOI: 10.1039/c7cc06904a
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 電気化学がん診断試薬としての新規環状フェロセン化ナフタレンジイミドの設計 (2019)
  • Author(s): 金好 秀馬・藤本 和久・佐藤 しのぶ・竹中 繁織
  • Organizer: 日本化学会第99春季年会
• [Presentation] [3]Rotaxanes consisting of an alkynylpyrene and two permethyl γ-CDs as an extremely photo-stable fluorophore (2017)
  • Author(s): Yoshizawa A,、Fujimoto K、Matsumoto S、 Shiro M、Inouye M.
  • Organizer: 3rd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
• [Presentation] 分子被覆により高い光耐久性を有する[3]ロタキサン型蛍光色素の合成 (2017)
  • Author(s): 由澤敦史、藤本和久、佐方拓馬、松本真哉、城始勇、井上将彦
  • Organizer: 第34回シクロデキストリンシンポジウム
• [Presentation] シクロデキストリンでの被覆を利用した高光耐久性ロタキサン型蛍光色素の開発 (2017)
  • Author(s): 由澤敦史、藤本和久、佐方拓馬、松本真哉、城始勇、井上将彦
  • Organizer: 第7回CSJ化学フェスタ2017
• [Presentation] シクロデキストリンによる包接を利用した超耐光性蛍光色素の開発とその生体分子標識への応用 (2017)
  • Author(s): 由澤敦史、藤本和久、松本真哉、城始勇、井上将彦
  • Organizer: 日本薬学会北陸支部第129回例会