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無保護アミノ酸を利用する高効率ペプチド合成法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K06513
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

西川 泰弘  名城大学, 薬学部, 准教授 (20633580)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsペプチド / 中分子 / アミノ酸 / 無保護 / 縮合反応
Outline of Research at the Start

ターゲット分子への基質特異性が高く、副作用が比較的少ない高分子医薬品と、製造コストが安価な低分子医薬品の利点を併せ持つとされる、中分子医薬品が注目を集めている。その代表はペプチド医薬品であるが、現在の化学合成法ではいまだ製造コストが高いため、より効率的で低コストな手法の開発が急務となっている。申請者は、独自に考案した金属テンプレート効果を利用するアシル化法を応用し、低コストで実施できるペプチド伸長反応の開発を計画した。ペプチドは医薬品のみならず、素材、農学分野でも注目される物質であることから、ペプチドの効率的合成法の開発を通して、多分野へも波及する基盤技術の創製を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

ターゲット分子への基質特異性が高く、副作用が比較的少ない高分子医薬品と、細胞内の標的にも作用し、製造コストが安価な低分子医薬品の利点を併せ持つとされる、中分子医薬品が注目を集めている。その代表であるペプチド医薬品は、特殊アミノ酸の導入や化学修飾による新機能の開拓が見込まれているが、現在の化学合成法では製造コストが高く、より効率的で低コストな手法の開発が急務となっている。現在のペプチド合成法におけるコスト高の原因は、高価な保護アミノ酸を用いていることとみなし、この問題を主鎖無保護アミノ酸を用いる手法へと切り替えることで解決することを目指している。昨年度はモデルジペプチドと無保護アミノ酸の縮合反応条件を検証し、評価項目である反応収率およびエピメリ化率を高感度かつ高速に測定できる分析手段を確立した。今年度はモデルジペプチドに対し、様々な主鎖無保護アミノ酸を用いて縮合反応を検討した。その結果、反応収率に課題を残すものの、多くのアミノ酸において低エピメリ化率にて縮合反応を実施することができた。さらに、モデルジペプチドのC末端アミノ酸を変更した種々のジペプチドを合成し、これらと単一の主鎖無保護アミノ酸との反応を検証した。その結果、C末端側のアミノ酸が嵩高い場合に反応速度の低下が見られ、他の場合に比べてやや高いエピメリ化率となることが判明した。このような難易度の高い基質に対しても高効率で反応させるべく反応条件の精査中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

モデルジペプチドに対し、様々な主鎖無保護アミノ酸を反応させた結果、いずれの場合でもラセミ化を最小限に抑制しつつ、収率良くペプチドを得ることに成功した。また、ジペプチド側の影響を調査すべく、種々のジペプチドを合成し、評価を行った。

Strategy for Future Research Activity

本手法が様々なペプチドおよび反応させるアミノ酸に適用可能かどうかの検証を続けていく予定である。特に無保護アミノ酸側の検証としては、N-メチル化無保護アミノ酸などの非天然アミノ酸を縮合させること、ペプチド側の検証として、嵩高いアミノ酸をC末端に有する場合の反応収率の向上を達成する必要がある。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Chelating Picolinaldehyde Hydrazone Amides as Protecting Groups for Carboxylic Acids: Orthogonal Reactivities of Hydrazone Amides and Esters in Hydrolysis2022

    • Author(s)
      Nishikawa Yasuhiro、Mori Daiki、Toyoda Mayuko、Amano Yukiho、Hosoi Midori、Ando Momoka、Hara Osamu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 25 Issue: 6 Pages: 895-900

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c03670

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子間 anti-マルコウニコフ型Wacker-type反応の検討2024

    • Author(s)
      西川泰弘、鈴木清華、鈴木萌々香、河西紗羅、水野一真、青木美可子、原 脩
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 炭化水素化合物の酸化的修飾による海洋天然物Dysibetaine全合成2024

    • Author(s)
      西川泰弘、青木美可子、武田侑加、久留宮菜々花、日紫喜李野、安田知富未、朴珠恩、佐藤菜央、榊原志織、伊藤祐来、中山秀斗、原 脩
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 炭化水素を出発原料とする異常アミノ酸Dysibetaineの全合成2023

    • Author(s)
      武田侑加、西川泰弘、久留宮菜々花、日紫喜李野、安田知富未、朴珠恩、佐藤菜央、榊原志織、伊藤祐来、中山秀斗、原 脩
    • Organizer
      第21回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] カルバメート型アルコール保護基の開発と選択的脱保護反応の検討2023

    • Author(s)
      西川泰弘、安藤桃花、百瀬真梨、宇藤愛祐子、吉田結衣、原 脩
    • Organizer
      第69回日本薬学会東海支部大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Chelating Picolinaldehyde Hydrazone Amides as Protecting Groups for Carboxylic Acids2023

    • Author(s)
      Yasuhiro Nishikawa, Daiki Mori, Mayuko Toyoda, Yukiho Amano, Midori Hosoi, Momoka Ando, Osamu Hara
    • Organizer
      The Internatinal Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-15)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement Effects of Ambient-Air Glow-Discharge Treatment on Enzymatic Digradation of Lignin2023

    • Author(s)
      Ryuichi Ohashi, Naoyuki Iwata, Hiroyuki Kato, Yasuhiro Nishikawa, Motoyuki Shimizu, Masashi Kato, Masaru Hori, Masafumi Ito
    • Organizer
      ISPlasma2023/IC-PLANTS2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海洋産異常アミノ酸Dysibetaineの全合成2023

    • Author(s)
      武田侑加、西川泰弘、久留宮菜々花、日紫喜李野、佐藤菜央、安田知富未、伊藤祐来、中山脩斗、舘ひかる、榊原志織、宇佐美結、朴珠恩、原 脩
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヒドラゾンカルバメートの化学選択的加水分解反応とアルコール保護基への展開2023

    • Author(s)
      吉田結衣、西川泰弘、安藤桃花、百瀬真梨、宇藤愛祐子、原 脩
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Nーアセチルアミノ糖への位置選択的アシル化反応2022

    • Author(s)
      服部暖、西川泰弘、高田華苗枝、高羽瑠奈、岸未紀、松井孝美、佐藤彰啓、原 脩
    • Organizer
      第68回日本薬学会東海支部大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 配位性ヒドラジドの化学選択的加水分解反応とアルコール保護基への応用2022

    • Author(s)
      百瀬真梨、西川泰弘、安藤桃花、宇藤愛祐子、吉田結衣、原 脩
    • Organizer
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/ynishikawa

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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