2019 Fiscal Year Annual Research Report
セレンの特異的な反応性を利用したユビキチン化糖タンパク質プローブの新規合成法
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17H02211
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
和泉 雅之 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (80332641)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 精密化学合成 / ユビキチン / 糖タンパク質 / セレン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、遺伝子の変異やストレスなどにより変性した糖タンパク質のユビキチン-プロテアソーム系による分解機構を明らかにするためのプローブとして、ユビキチンの付加位置や数、糖鎖の構造、タンパク質部分の立体構造が異なる数種類のユビキチン化糖タンパク質を合成する。
昨年度は、鍵となるδ-セレノリジン誘導体の化学-酵素法による合成法を最適化した。今年度は、ユビキチン化糖タンパク質の合成を目指し、まず最適化した合成法によりペプチド固相合成に必要な量のδ-セレノ-L-リジン誘導体を合成した。次に、ユビキチン二量体の合成に必要なδ-セレノリジン残基を有するユビキチンペプチドセグメントと、糖タンパク質部分に当たる糖鎖化IL-8のペプチドセグメントの合成を検討した。その結果、ユビキチンペプチドセグメントに関しては固相合成によるδ-セレノ-L-リジン誘導体の縮合は問題なく進行することがわかったが、糖鎖化IL-8のペプチドセグメントに関しては縮合が非常に進行しにくい事が明らかとなった。また、ユビキチンペプチドセグメントに関しても、固相からの切り出しの際にペプチド中のシステイン残基とセレノリジン残基間で副反応が起こり目的とするペプチドセグメントが得られないことが明らかとなった。このようにセレノリジンに特有の合成上の問題点がいろいろと明らかとなったので、これらの解決方法を検討しているところである。なお、高知化学シンポジウムにおいてLおよびD体のδ-セレノリジン誘導体の合成法と、セレノリジン含有糖鎖化IL-8の合成研究に関して発表をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請者は、本研究課題の開始とともに高知大学理工学部に異動し、研究室の立ち上げと実験環境の整備をおこなってきた。今年度は３年目となり、本研究の実験を行っている学生は修士１年に進学した２年目の学生２名である。１名はδ-セレノ-L-リジン誘導体の合成とユビキチン二量体の合成研究を担当しており、もう１名は糖鎖の精製と糖タンパク質の化学合成を担当している。今年度はユビキチン二量体とユビキチン化糖鎖化IL-8の合成研究をおこなってきたが、δ-セレノ-L-リジン含有ペプチドの場合、同じペプチド鎖内に存在するシステイン残基との間で副反応が起こることが明らかとなった。そのため、ペプチド固相合成のストラテジーを一から組み直す必要が出たため、本来予定していた進捗状況よりもやや遅れている。また、ペプチド配列によってはδ-セレノ-L-リジン誘導体の縮合が進行しないケースも見いだされた。これらの副反応を回避する合成法を確立することで、今後セレノイソペプチドライゲーション法をさまざまなユビキチン化糖タンパク質プローブの合成に利用できる、より有用な方法とすることができると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までの研究で、本研究の鍵反応となるセレノイソペプチドライゲーション法がペプチドレベルでは進行することを確認し、本研究に不可欠な原料であるδ-セレノ-L-リジン誘導体と糖鎖の供給ルートも確立することができた。そして、δ-セレノ-L-リジン残基とシステイン残基の間で特有の副反応が起こることを見出したので、現在は、副反応を回避するδ-セレノ-L-リジン含有ペプチドの合成条件を種々検討中である。これまでは、修士２名の研究体制であり、今年度は既存のHPLCにフラクションコレクターを追加することで研究の省力化を図ったが、最終年度はさらに２名の卒業研究生を加えた４名体制で、目的とするセレノイソペプチドケミカルライゲーション法を利用したユビキチン化糖タンパク質の合成を達成する予定である。
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Research Products
(2 results)
