側鎖に官能基を持つアミノ酸の安定同位体標識法の開発と配座解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640544
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 大場 真 東海大学, 開発工学部, 助教授 (10246077)
• Keywords: 重水素標識 / アミノ酸 / L-ピログルタミン酸 / キラルテンプレート / プロリン / ジペプチド / 配座解析

Research Abstract

本研究ではアミノ酸側鎖のジアステレオトピックなメチレン水素やメチル基の一方のみを立体選択的に重水素標識し、必要な位置に^<13>Cや^<15>Nを導入した多重標識アミノ酸の合成を行い蛋白質構造解析のプローブを提供すると共に、蛋白質の立体構造や機能発現のモチーフとなっているオリゴマーの配座特性を明らかにすることを目的としている。これまで本研究では4-ヒドロキシプロリンやL-ピログルタミノールをアミノ酸不斉合成のテンプレートとして用いてきた。しかし、重水素導入の立体選択性や総収率が不十分であり、実用的な品質および量のアミノ酸を得ることが困難であった。そこで今年度は新規なピログルタミン酸テンプレートを開発することにより、高品質な標識アミノ酸の簡便・大量合成法を確立することを目的とした。
一般にピログルタミン酸から誘導される光学活性なテンプレートはα位のラセミ化を防ぐためにカルボキシル基を還元して用いられおり、適当な置換基を導入した後、必要に応じてカルボキシル基を再生する必要が生じる。本研究では、N-Boc-ピログルタミン酸tert-ブチルエステルを直接オレフィンにした後、重水素化することにより、簡便に重水素標識ピログルタミン酸エステルを合成しうることを明らかにした。得られた重水素標識ピログルタミン酸土ステルを中間体として利用することにより重水素標識グルタミン酸、プロリン、ロイシンの大量合成が可能となった。重水素標識プロリンについてはジペプチド(Ac-Gly-[3,4,5-D_3]Pro-OMe)を合成し配座解析も行った。

Research Products

• [Publications] M.Oba, T.Ishihara, H.Satake, K.Nishiyama: "Stereoselective synthesis of L-[2,3,4,5-D_4]ornithine"J. Labelled Compds. Radiopharm.. 45. 619-627 (2002)
• [Publications] M.Oba, H.Hitokawa, K.Sodo, K.Nishiyama: "Stereoselective deuteration of chiral glycine template"Jpn. J. Deuterium Sci.. 11. 23-28 (2002)
• [Publications] M.Oba, Y.Watanabe, K.Nishiyama: "Thermal generation and trapping of transient 9-silaanthracene derivatives"Organometallics. 21. 3667-3670 (2002)
• [Publications] M.Oba, S.Koguchi, K.Nishiyama: "A concise approach to homochiral 3,4-dihydroxyglutamic acids"Tetrahedron. 58. 9359-9363 (2002)
• [Publications] M.Oba, N.Nishiyama, K.Nishiyama: "Synthesis and reactions of a novel 3,4-didehydropyroglutamate derivative"Chem. Commun.. (in press). (2003)
• [Publications] M.Oba, H.Hitokawa, K.Sodo, K.Nishiyama: "A simple route to [5,5,6,6-D_4]lysine starting from L-pyroglutamic acid"Jpn. J. Deuterium Sci.. 12(in press). (2003)