2018 Fiscal Year Annual Research Report
配座制限環状アミノ酸のデノボ設計と創薬化学への応用
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17H03998
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
田中 正一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (00227175)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 触媒・化学プロセス / 分子認識 / 生体分子 / ペプチド / 環状アミノ酸 / ２次構造 / タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
側鎖３員環に２つのメトキシメチル基を持つ光学活性３員環状アミノ酸、各種のアセタールをもつ４員環状アミノ酸と６員環状アミノ酸をそれぞれ合成し、そのホモペプチドを液相法により合成した。そして、ペプチドの２次構造解析を溶液状態と結晶状態にて行い、アミノ酸の側鎖構造とペプチド２次構造の関係を調べた。特に、側鎖３員環上に２つのメトキシメチル基を持つ３員環状アミノ酸からなるペプチドでは、ペプチド主鎖上には不斉中心はないが、ホモペプチドは、歪んだ左巻きヘリックスとなり側鎖エーテル酸素とペプチド主鎖のアミドの間で分子内水素結合の形成が見られた。また、嵩高いキラルアセタールを導入した４員環状アミノ酸よりなるホモペプチドを合成し、そのヘリカル２次構造解析を行ったところ、溶媒により左右の巻き方制御性が異なってくることが発見できた。今後、詳細を調べる予定である。
３種類のジ環状アミノ酸を導入したアルギニンノナペプチドを合成し、ヘリカル２次構造、酵素安定性、細胞膜透過性を調べた。そして、ヘリカル２次構造と細胞膜透過性に相関が見られることが分かった。
環状アミノ酸１つをL-Leuシークエンス中に導入したヘプタペプチドがヘリックス２次構造を形成し、このペプチドを触媒として用いた環状エノンの不斉1,4-付加反応が５～７員環基質に対して高エナンチオ選択的に進行することを見いだした。さらに、ヘリカルペプチドのＮ末端部分にチオウレア部分あるいはウレア部分を導入したペプチド触媒がマロン酸ジメチルのニトロアルケン化合物への不斉1,4-付加反応の優れた不斉有機分子触媒となることを見いだした。また、ヘリカルペプチドのＮ末端部分にホスフィン部分を導入した配位子が不斉リガンドとして機能することを見いだした。
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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
アミノ酸の設計と合成、そのペプチドの合成と２次構造解析は、当初の計画以上に飛躍的に進展した。また、ＰＰＩペプチド関係は計画が遅れているが、環状アミノ酸を導入した細胞膜透過性ペプチドは当初の計画以上に進展しpDNAのデリバリーが可能であった。環状アミノ酸を導入したヘリカルペプチド触媒による不斉反応は、計画通りに進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
環状ジ置換アミノ酸の構造とそのペプチドの２次構造の関係の研究は、順調に進行しているのでこのまま継続する。環状アミノ酸導入ペプチドの応用研究では合成が遅れている項目もあるが、計画が飛躍的に進行している不斉触媒の項目と細胞膜透過性ペプチドの項目を特に重点的に進め、すぐれた研究成果をだす方針である。
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| Remarks |
「研究者詳細情報」
http://research.jimu.nagasaki-u.ac.jp/IST?ISTActId=FINDJPDetail&ISTKidoKbn=&ISTErrorChkKbn=&ISTFormSetKbn=&ISTTokenChkKbn=&userId=100000333
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