| Project/Area Number |
21H01734
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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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| Review Section |
Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
KINO Kuniki 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60318764)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
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| Keywords | ジペプチド / ジケトピペラジン / 環状ジペプチド / 非リボソーム型ペプチド合成酵素 / アデニル化ドメイン / キラリティ / ジケトモルホリン / アミド化合物 / 環状ペプチド / ジケトモルフォリン / ヒドロキシアミド / 生物活性 / 有機分子触媒 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の概要は、生命が有する緻密なキラリティ制御や多様な生物機能を巧みに利用して、食品、医薬品、化成品など生活を豊かにする機能性化合物の効率的な合成法の開発を目指すことにある。具体的には多様な機能を有するタンパク質と同じようにアミノ酸が連結したペプチドとその結合様式に着目し、それを巧みに利用したキラリティ制御も可能な革新的な機能性アミド化合物の効率的合成法を開発する。生理活性や物理化学的特性の面で多様な機能性を発現する新規アミド化合物の創製とその拡張が期待されるため、医薬品原料や機能性化成品などの開発を行う研究である。
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| Outline of Final Research Achievements |
Peptides, which are linked amino acids, are obtained by protein hydrolysis or organic synthesis. Many peptides with physiological functions such as blood pressure reduction, anti-fatigue, and brain function improvement are commercially available. They are also attracting attention as new middle-molecular drugs that can replace antibodies. However, efficient synthetic methods for these peptides have not been established.
In this study, we learned from the mechanism of peptide-based antibiotic synthesis in microorganisms and developed innovative synthetic methods for chirality-controlled arbitrary peptides, including nonnatural amino acids, and amide compounds with diverse structures such as cyclic dipeptides.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
多様な機能を有するペプチドは産業上も有用であり、機能性食品や創薬原料などとして天然タンパク質の加水分解や有機合成によって生産されている。しかし、製法は煩雑で非効率的なため供給に課題があり、ペプチドの可能性が十分に発揮されていない。
本研究成果は、微生物が産生するペプチド性抗生物質の生合成機構を学ぶことで、酵素の新たな潜在的機能や代謝制御系の曖昧さなどを顕在化し、タンパク質の進化や生命システムにおける新たな知見を見出すなど学術的意義を示した。また、それら知見を活用して革新的な合成法を開発し、関連分野への波及効果などその可能性をさらに拡張できることを示すなど社会的意義も大きい。
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