2018 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of regular structure with function based on alpha/beta-heteropeptides
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16K08157
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
尾谷 優子 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 講師 (60451853)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 非天然アミノ酸 / 二環性βプロリン / タンパク質ータンパク質相互作用 / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非天然アミノ酸を組み込んだ人工の短いペプチドやペプチド類縁体は、活性に重要な天然ペプチドの構造を保持しつつ、コンホメーションを安定化し物性の改善に役立つことが期待される。本研究者らは環状の非天然アミノ酸としてβ―プロリンのコンホメーションを架橋により固定した二環性のβ－アミノ酸（Ah2c）を合成し、その構造特性を明らかにしてきた。この誘導体のうち、二環性骨格の橋頭位に置換基を導入した誘導体cAh2c およびtAh2cは、三級アミドを形成するにもかかわらずそのアミド回転異性体はそれぞれシスアミド体、トランスアミド体の一方に偏る。今回本研究者らは天然のαーアミノ酸を各種Ah2c誘導体に連結させた場合にαーアミノ酸が受ける構造固定化効果について詳細に調べた。NMRによる結合定数の温度依存性やラマン分光法、分子動力学計算を行った結果、Ah2cのＮ末側に結合したαーアミノ酸は対応するαーアミノ酸ジペプチドに比べて取りうるコンホメーションが制限され、伸張型のβー構造を取りやすくなることを明らかにした。さらに、αーアラニンとtAh2cを互い違いに連結させたα/βーハイブリッドペプチドを8残基体まで合成し、各種分光学的測定や計算化学的検討により構造解析を行った。その結果、ハイブリッドペプチドはαーアラニン部分において局所的な構造変化があるにもかかわらず、全体として特徴的な伸張型のカーブ型構造を取ることを明らかにした。さらに、堅牢な骨格をもつ本非天然アミノ酸を用いたラクタムアミドの興味深い性質を見出した。すなわち、剛直な構造を持つcAh2cの2量体を側鎖を環化することにより合成したラクタムのアミドは、通常のラクタムと異なり360度回転することができ、また、アミドのシス/トランス比やシスートランス変換の速度（回転速度）が環の大きさに依存して変化することを見出した。
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