親疎水パターン化表面構造をもつ膜透過性ナノチューブの開発と抗原デリバリーへの応用

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K01391
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 和久 友則 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 助教 (30548699)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 環状ペプチド / ナノチューブ / 自己組織化

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、環状ペプチドの自己組織化を制御することで親疎水パターン化表面をもつナノチューブを作製し、ナノチューブと細胞およびタンパク質との相互作用解析により親疎水パターン化表面ナノチューブの機能を明らかにすることをねらいとする。親疎水ナノパターン化表面の設計に当たり、本研究ではD体とL体のアミノ酸が交互に並んだ環状ペプチドが、一次元方向に連なって形成するペプチドナノチューブに着目した。このナノチューブは。水素結合ネットワーク形成を駆動力として環状ペプチドが集合化することで形成し、構成アミノ酸の側鎖官能基がペプチドナノチューブの外側表面に位置するという特徴をもつ。この特徴を生かして、分子設計された環状ペプチドの集合プロセス（分子の積み重なり方）を制御することができれば、表面官能基の配置の厳密制御が可能であると考えた。環状ペプチドの積み重なり方を制御するための機序として、側鎖のグアニジウム基とカルボキシル基との間で塩橋を形成するL-アルギニン (L-Arg) およびL-グルタミン酸 (L-Glu) の導入を検討することにした。以上を踏まえて、L-ArgとL-Gluに加えて D-ロイシン(D-Leu) およびL-システイン (L-Cys) を含む環状ペプチド (CP1) を設計した。既報を参考にして、α－カルボキシル基がアリル基により保護されたFmoc-グルタミン酸の2-クロロトリチルクロリド樹脂への固定化、ペプチド鎖の伸長、アリル基の脱保護、樹脂上での環化、側鎖保護基の脱保護および切り出しを経てCP1を得る合成ルートについて検討した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

親疎水パターン化表面をもつナノチューブを作製するためのビルディングブロックである環状ペプチドの設計および合成について検討した。当初の計画では、ナノチューブ形成およびその構造評価についてまで初年度に検討する予定であったことから、当初の計画よりも少し遅れている。

Strategy for Future Research Activity

本年度設計および合成を検討した環状ペプチドの自己組織化挙動およびその構造解析について検討する。また当初の予定通りにナノチューブが得られた場合には、細胞やタンパク質との相互作用についても評価する予定である。