Generation of regular structure with function based on alpha/beta-heteropeptides

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K08157
• 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 Tokyo
• Principal Investigator: Otani Yuko 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 講師 (60451853)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 非天然アミノ酸 / 二環性βープロリン / タンパク質ータンパク質相互作用 / 構造解析 / 分子動力学計算 / ペプチド

Outline of Final Research Achievements

In this work we focused on conformationally constrained proline-type bicyclic β-amino acids whose amide cis-trans equilibrium of these amides is completely tipped to one side. Various kinds of α-amino acids were connected to the bicyclic amine. It was found that all hetero-dimers take only cis-amide structure. It was found that the bicyclic scaffold have potential ability to constrain the conformation of neighboring α-amino acids.
α,β-Heterooligomers from the dimer to the octamer were synthesized by coupling of the bicyclic β-amino acid and L-Ala. It is suggested that the heterooligomers take extended helical structures.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、創薬分野では抗体医薬や環状ペプチドが注目されている。これらはタンパク質の精密な分子認識を利用することで高い活性を持ちうるが、合成法や細胞膜透過性などに 改善の余地がある。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。本研究成果より堅牢な骨格を持つ二環性アミノ酸を非天然アミノ酸として用いる際の基礎的な構造情報を得ることができ、将来ペプチドやミニサイズ化したタンパク質のデザインに応用可能であると考えられる。