2015 Fiscal Year Annual Research Report
ポリセオナミドを基盤としたイオンチャネル形成分子の設計・合成・機能制御
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15H06156
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊藤 寛晃 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20758205)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | ペプチド / 有機化学 / 合成化学 / イオンチャネル / 脂質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリセオナミドチャネルの側鎖メチルアミド基周辺の立体障害を増大させる目的で、第33残基にN-イソプロピルアスパラギンを導入したダンシルポリセオナミドミミック類縁体の合成を行い、機能評価を試みた。
まず固相合成で使用するFmoc保護されたN-イソプロピルアスパラギンの合成を行った。続いて、マイクロウェーブ固相合成により第33残基にN-イソプロピルアスパラギンを導入したC末端(12-48残基)フラグメントの合成を行った。このフラグメントにダンシル基を導入し、さらにN末端(1-11残基)フラグメントチオエステルとの液相カップリングを行うことで全体構造(1-48残基)を構築した。続くTFAを用いた脱保護により、第33残基にN-イソプロピルアスパラギンを有する目的の類縁体ペプチドを得た。また、この類縁体ペプチドのP388マウス白血病細胞に対する細胞毒性をXTT法により評価したところ、ダンシルポリセオナミドミミック(IC50 = 12 nM)と同等(IC50 = 8.8 nM)の活性を示すことが明らかとなった。
また、主鎖アミノ酸を置換した各種誘導体の合成・評価の効率を向上することを目指し、ポリセオナミドミミックの完全固相合成のための検討を行った。樹脂をChemMatrixに変更し、マイクロウェーブ固相合成により、樹脂に担持されたC末端フラグメントを得た。これに対し、N末端フラグメントを樹脂上で縮合する検討を行ったところ、PyBOP/HOAtを用いた条件により全体構造が得られることが分かった。得られたペプチドを樹脂から切断し、脱保護することで、起点構造を総収率3%で構築することに成功した。従来法の10倍以上の総収率であり、また液相反応は脱保護の1回のみ、HPLCによる精製も全工程を通して2回のみで実施可能であることから、大幅に効率化された合成法を確立できたと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
N-イソプロピルアスパラギンが第33残基に導入されたダンシルポリセオナミドミミック類縁体の合成を達成し、このP388マウス白血病細胞に対する細胞毒性を評価することで、主鎖置換体の機能に関する予備的なデータを得ることができた。さらに各種機能評価を実施することで、今後合成する類縁体に関して、ダンシルポリセオナミドミミックおよび今回合成した類縁体のデータと比較することが可能になる。
また、今後さらなる類縁体の合成を行うことを踏まえ、合成効率化を目的として完全固相合成の検討を行った結果、これを実現し、収率を大幅に向上することができた。以上より、今後の類縁体合成が従来よりも短期間で効率的に実施可能になることが期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
側鎖保護基の検討および樹脂・反応条件の最適化により、β位に置換基を有するアミノ酸を用いた場合にも効率的に固相合成可能な条件を得ることを目指す。これにより、側鎖の運動性が異なることが期待され、かつ天然物ポリセオナミドに多く含まれるβ位に置換基を有するアミノ酸を効率的に配列内に導入可能となるため、合成類縁体のバリエーションを増大させることができる。
また、合成法に加え、評価法の効率化も達成することで、合成・評価サイクルの飛躍的な短縮が期待できる。そこで、複数の化合物および脂質条件で同時にイオン透過活性および脂質膜破壊活性が評価可能な条件を探索し、適用する。これにより、複数の類縁体の機能評価がより簡便に実施可能となる。
以上より、ポリセオナミド類縁体の効率的合成と機能評価により、有用なポリセオナミド類縁体配列を得ることを目指す。
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