Development of auxiliaries for ligation of peptides at a site other than cystein

• Project/Area Number: 24590010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: SHIGENAGA Akira 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 講師 (10423394)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2012: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: Native Chemical Ligation / フラグメント縮合 / タンパク質化学合成 / 光解離性補助基 / NCL / タンパク質化学 / ペプチド化学

Outline of Final Research Achievements

In this study, development of auxiliaries for ligation of peptides at a site other than cystein was challenged. The auxiliary that can be removed by UV-irradiation was syntheseized and was incorporated onto a side chain of asparagine (Asn). Ligation of peptides at Xaa-Asn site was successfully achieved by the use of the Asn derivative via auxiliary assisted ligation followed by photo-removal of the auxiliary. Application of the auxiliary to amino acids other than Asn is in progress.

Research Products

• [Journal Article] Liquid-phase synthesis of bridged peptides using olefin metathesis of protected peptide with long aliphatic chain anchor (2015)
  • Author(s): K. Aihara, C. Komiya, A. Shigenaga, T. Inokuma, D. Takahashi and A. Otaka
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 17 Issue: 3 Pages: 696-699
  • DOI: 10.1021/ol503718j
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of a fluoride-responsive amide bond cleavage device that is potentially applicable to a traceable linker (2014)
  • Author(s): J. Yamamoto, N. Maeda, C. Komiya, T. Tanaka, M. Denda, K. Ebisuno, W. Nomura, H. Tamamura, Y. Sato, A. Yamauchi, A. Shigenaga, and A. Otaka
  • Journal Title: Tetrahedron Volume: 70 Issue: 34 Pages: 5122-5127
  • DOI: 10.1016/j.tet.2014.05.110
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of a traceable linker containing a thiol-responsive amino acid for the enrichment and selective labelling of target proteins (2014)
  • Author(s): J. Yamamoto, M. Denda, N. Maeda, M. Kita, C. Komiya, T. Tanaka, W. Nomura, H. Tamamura, Y. Sato, A. Yamauchi, A. Shigenaga, and A. Otaka
  • Journal Title: Org. Biomol. Chem. Volume: 12 Issue: 23 Pages: 3821-3826
  • DOI: 10.1039/c4ob00622d
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Development of caged non-hydrolyzable phosphoamino acids and application to photo-control of binding affinity of phosphopeptide mimetic to phosphopeptide-recognizing protein (2014)
  • Author(s): K. Ebisuno, M. Denda, K. Ogura, T. Inokuma, A. Shigenaga, and A. Otaka
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Volume: 22 Issue: 11 Pages: 2984-2991
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.04.002
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 刺激応答型アミノ酸の開発と生命科学分野への展開 (2014)
  • Author(s): 重永 章、大高 章
  • Journal Title: 化学工業 Volume: 65 Pages: 849-856
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Examination of native chemical ligation using peptidyl prolyl thioester (2014)
  • Author(s): T. Nakamura, A. Shigenaga, K. Sato, Y. Tsuda, K. Sakamoto, and A. Otaka.
  • Journal Title: Chem. Commun. Volume: 50 Issue: 1 Pages: 58-60
  • DOI: 10.1039/c3cc47228k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical synthesis of biologically active monoglycosylated GM2-activator protein analog using N-sulfanylethylanilide peptide (2013)
  • Author(s): K. Sato, A. Shigenaga, K. Kitakaze, K. Sakamoto, D. Tsuji, K. Itoh, A. Otaka
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed Volume: vol.52 Issue: 30 Pages: 7855-7859
  • DOI: 10.1002/anie.201303390
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of stimulus-responsive amino acid and their application to peptide based chemical biology (2013)
  • Author(s): A. Shigenaga
  • Journal Title: Peptide Science 2012 Volume: - Pages: 1-2
  • NAID: 10031161525
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and synthesis of hypoxia-responsive amino acid which causes peptide bond cleavage in hypoxic cells (2013)
  • Author(s): A. Shigenaga et al.
  • Journal Title: Peptide Science 2012 Volume: - Pages: 135-136
  • NAID: 10031161576
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Convergent chemical synthesis of human GM2 activator protein analog using SEAlide chemistry (2013)
  • Author(s): K. Sato et al.
  • Journal Title: Peptide Science 2012 Volume: - Pages: 13-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of antagonistic peptide for putative CXCL14 receptor protein and their identification (2013)
  • Author(s): K. Tsuji et al.
  • Journal Title: Peptide Science 2012 Volume: - Pages: 31-32
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of efficient synthetic protocol for Fmoc amino acid-incorporated N-sulfanylethyl-aniline linker as peptide thioester precursor (2013)
  • Author(s): K. Sakamoto et al.
  • Journal Title: Peptide Science 2012 Volume: - Pages: 165-166
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Stimulus-responsive Amino Acids and Their Application to Chemical Biology Use (2012)
  • Author(s): 重永 章
  • Journal Title: YAKUGAKU ZASSHI Volume: 132 Issue: 9 Pages: 1075-1082
  • DOI: 10.1248/yakushi.132.1075
  • NAID: 130001888728
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • Year and Date: 2012-09-01
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthetic Procedure for N-Fmoc Amino Acyl-N-Sulfanylethylaniline Linker as Crypto-Peptide Thioester Precursor with Application to Native Chemical Ligation (2012)
  • Author(s): Sakamoto K, et al.
  • Journal Title: The Journal of Organic Chemistry Volume: 77 Issue: 16 Pages: 6948-6958
  • DOI: 10.1021/jo3011107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One-pot/sequential native chemical ligation using N-sulfanylethylanilide peptide (2012)
  • Author(s): Otaka A
  • Journal Title: Chemical Record Volume: 12 Issue: 5 Pages: 479-490
  • DOI: 10.1002/tcr.201200007
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Peptide/Protein-based Chemical Biologyのための基盤技術の開発 (2014)
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: 第１８回スクリプス・バイオメディカルフォーラム
  • Place of Presentation: 阪急ターミナルスクエア（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2014-11-22
  • Invited
• [Presentation] 刺激応答型アミノ酸の開発と生命科学分野への展開 (2014)
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: 2014年日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 山口大学（山口県山口市）
  • Year and Date: 2014-11-08 – 2014-11-09
  • Invited
• [Presentation] インテインに学ぶ標的タンパク質研究手法の開発 (2014)
  • Author(s): 大高 章、重永 章
  • Organizer: 日本薬学会第１３４回年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県熊本市）
  • Invited
• [Presentation] SEAlide as thioester equivalent for chemical synthesis of proteins (2013)
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: 4th Modern Solid Phase Peptide Synthesis & Its Application Symposium
  • Place of Presentation: 舞子ビラ（兵庫県神戸市）
  • Invited
• [Presentation] Development of stimulus-responsive amino acid and its application to chemical biology (2013)
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Invited
• [Presentation] 刺激応答型アミノ酸の開発と生命科学分野への応用 (2013)
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: 生命分子機能研究会2013学術集会「生命分子・ペプチド創薬の医療へのインパクト」
  • Place of Presentation: 長浜バイオ大学（滋賀県長浜市）
  • Invited
• [Presentation] 標的タンパク質の精製・選択的ラベル化ツール「トレーサブルリンカー」の開発 (2013)
  • Author(s): 山本 純 他
  • Organizer: 日本薬学会第１３３回年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] 過酸化水素応答型アミノ酸の開発研究 (2013)
  • Author(s): 北 未来 他
  • Organizer: 日本薬学会第１３３回年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] Development of stimulus-responsive amino acids and their application to peptide based chemical biology (2012)
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: 第４９回ペプチド討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島県民交流センター（鹿児島県）
  • Invited
• [Presentation] “化学”でペプチド・タンパク質をあやつる (2012)
  • Author(s): 重永 章 他
  • Organizer: 第28回若手化学者のための化学道場
  • Place of Presentation: 島根県立青少年の家（島根県）
  • Invited
• [Presentation] タンパク質選択的ラベル化法の開発研究 (2012)
  • Author(s): 傳田将也 他
  • Organizer: 第５１回日本薬学会・日本薬剤師会、日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 島根県民会館（島根県）
• [Presentation] 酸化ストレス応答型アミノ酸の開発研究 (2012)
  • Author(s): 北 未来 他
  • Organizer: 第５１回日本薬学会・日本薬剤師会、日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • Place of Presentation: 島根県民会館（島根県）
• [Presentation] Convergent chemical synthesis of human GM2 activator protein analog using SEAlide chemistry (2012)
  • Author(s): 佐藤浩平 他
  • Organizer: 第４９回ペプチド討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島県民交流センター（鹿児島県）
• [Presentation] Synthesis of antagonistic peptide for putative CXCL14 receptor proteins and their identification (2012)
  • Author(s): 辻 耕平 他
  • Organizer: 第４９回ペプチド討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島県民交流センター（鹿児島県）
• [Presentation] タンパク質完全化学合成～ケミストによるタンパク質医薬品開発を目指して～ (2012)
  • Author(s): 佐藤浩平 他
  • Organizer: 第４４回若手ペプチド夏の勉強会
  • Place of Presentation: ロッジ舞洲（大阪府）
• [Presentation] ケージド非水解性リン酸化アミノ酸含有ペプチドの合成とタンパク質結合能の評価 (2012)
  • Author(s): 戎野紘司 他
  • Organizer: 第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [Presentation] リソソーム病治療薬を指向したヒトGM2活性化タンパク質誘導体の化学合成と活性評価 (2012)
  • Author(s): 佐藤浩平 他
  • Organizer: 第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [Presentation] CXCL14受容体の同定とそのアンタゴニストペプチドの合成 (2012)
  • Author(s): 辻 耕平 他
  • Organizer: 第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [Presentation] フッ化物イオン応答型トレーサブルリンカーを利用したタンパク質精製実験 (2012)
  • Author(s): 山本 純 他
  • Organizer: 第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [Presentation] Design and synthesis of hypoxia-responsive amino acid which causes peptide bond cleavage in hypoxic cells (2012)
  • Author(s): 重永 章 他
  • Organizer: 第４９回ペプチド討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島県民交流センター（鹿児島県）
• [Presentation] Development of efficient synthetic protocol for Fmoc amino acid-incorporated N-sulfanylethyl-aniline linker as peptide thioester precursor (2012)
  • Author(s): 坂本 健 他
  • Organizer: 第４９回ペプチド討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島県民交流センター（鹿児島県）
• [Presentation] N-Sulfanylethylanilide peptide for peptide engineering (2012)
  • Author(s): 大高 章 他
  • Organizer: The Sixth Peptide Engineering Meeting
  • Place of Presentation: Emory University Conference Center (U. S. A.)
• [Presentation] Chemical synthesis of human GM2 activator protein analog using SEAlide peptide-mediated one-pot multi-fragment condensation (2012)
  • Author(s): 佐藤浩平 他
  • Organizer: The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • Place of Presentation: 武田薬品工業（株）研修所（大阪府）
• [Presentation] Development of novel antagonistic peptide for CXCL14 receptor (2012)
  • Author(s): 辻 耕平 他
  • Organizer: The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
  • Place of Presentation: 武田薬品工業（株）研修所（大阪府）
• [Presentation] ４－チオプロリンを用いたDual-kinetic NCL法の開発 (2012)
  • Author(s): 丁 昊 他
  • Organizer: 第４４回若手ペプチド夏の勉強会
  • Place of Presentation: ロッジ舞洲（大阪府）
• [Presentation] フッ化物イオン応答型トレーサブルリンカーを利用したタンパク質精製法の開発 (2012)
  • Author(s): 山本 純 他
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第７回年会
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府）
• [Presentation] 新規タンパク質選択的ラベル化試薬”SEAL-tag”の開発研究 (2012)
  • Author(s): 傳田将也 他
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第７回年会
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府）
• [Presentation] 刺激応答型アミノ酸を基盤とした生命科学分野へのアプローチ
  • Author(s): 重永 章
  • Organizer: 生有研シンポジウム
  • Place of Presentation: サントリー生命科学財団生物有機科学研究所（大阪府）
  • Invited
• [Book] 「生物活性小分子の結合パートナータンパク質を知りたい －リンカー分子を用いたタンパク質精製法－」実験医学増刊号 驚愕の代謝システム～メタボロームの階層から解き明かす疾患研究の新たなステージ～ (2014)
  • Author(s): 重永 章、山本 純、大高 章
  • Total Pages: 204
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks] 徳島大学大学院医歯薬学研究部機能分子合成薬学分野
  • URL: http://www.tokushima-u.ac.jp/ph/faculty/labo/otaka/
• [Remarks] 徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部機能分子合成薬学分野
  • URL: http://www.tokushima-u.ac.jp/ph/faculty/labo/otaka/