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2020 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

Research Project

Project/Area Number 17H03998
Research InstitutionNagasaki University

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)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
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
Outline of Annual Research Achievements

1つのメチル基を3員環側鎖β位に持つアミノ酸のジアステレオマー(1S,2R)-Ac3cMからなるホモペプチドの合成を行い、その2次構造解析を溶液状態とX線結晶解析による結晶状態にて行った。このホモペプチドは、溶液状態、結晶状態ともに左巻きの310-ヘリックス構造を形成しており、既に研究していた(1R,2R)-Ac3cMホモペプチドとほぼ同様の2次構造をとっていた。また、キラルなビス(メトキシメチル)基を持つ3員環アミノ酸をAibペプチドの中に導入し、その2次構造を調べた。さらに、分子内に鏡面を持つ2つのジアステレオマーの5員環アミノ酸を合成し、そのホモペプチドのヘリックス2次構造を解析した。
配座自由度制限ジ置換アミノ酸Aib、ジプロピルグリシン(Dpg)、5員環アミノ酸等を導入したドデカペプチドの2次構造と細胞膜透過性とsiRNAの輸送について調べ、Dpgを導入したヘリカルペプチドがsiRNAの導入に優れていた。また、環状ジ置換アミノ酸と架橋により配座固定したビタミンD受容体転写阻害ペプチドを合成し活性評価を行ったが、水溶性が悪く期待した阻害活性は見られなかった。
5員環状アミノ酸Ac5cを導入したヘリカルペプチドのN末端部分にチオウレア部分を導入したペプチドによるニトロアルケンとジアルキルマロネートの不斉1,4-付加反応では、ペプチド触媒0.5 mol %で高い鏡像体過剰率の付加体を与えることが分かった。X線結晶解析を利用した触媒構造解析、また、N-メチル化ペプチドによる不斉誘起の機構の解析を行った。さらに、ペプチドのN末端部分にホスフィン部分を導入したペプチド配位子を合成し、銅による触媒的アゾメチンイリドの不斉[3+2]付加環化反応を検討し、高い鏡像体過剰率の付加体を得ることができ、この方法により不斉四級炭素の構築も可能であった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (26 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Asymmetric 1,4‐Addition Reactions Catalyzed by N‐Terminal Thiourea‐Modified Helical L‐Leu Peptide with Cyclic Amino Acids2021

    • Author(s)
      Sato Kazuki、Umeno Tomohiro、Ueda Atsushi、Kato Takuma、Doi Mitsunobu、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 27 Pages: 11216~11220

    • DOI

      10.1002/chem.202101252

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray Crystallographic Structure of α-Helical Peptide Stabilized by Hydrocarbon Stapling at i,i + 1 Positions2021

    • Author(s)
      Makura Yui、Ueda Atsushi、Kato Takuma、Iyoshi Akihiro、Higuchi Mei、Doi Mitsunobu、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 5364~5364

    • DOI

      10.3390/ijms22105364

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of (S)-(-)-Cucurbitine and Conformation of Its Homopeptides2021

    • Author(s)
      Yamaberi Yuto、Eto Ryo、Umeno Tomohiro、Kato Takuma、Doi Mitsunobu、Yokoo Hidetomo、Oba Makoto、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 23 Pages: 4358~4362

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01291

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Helical N-Terminal L-Prolyl Oligopeptides Possessing Hydrocarbon Stapling2020

    • Author(s)
      Ueda Atsushi、Higuchi Mei、Sato Kazuki、Umeno Tomohiro、Tanaka Masakazu
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 25 Pages: 4667~4667

    • DOI

      10.3390/molecules25204667

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] siRNA delivery using amphipathic cell-penetrating peptides into human hepatoma cells2020

    • Author(s)
      Furukawa Kaori、Tanaka Masakazu、Oba Makoto
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 28 Pages: 115402~115402

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2020.115402

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キラル含窒素五員環状ジ置換アミノ酸の合成とそのホモペプチドのコンフォメーション解析2022

    • Author(s)
      大庭 誠、山端 優仁、江藤 諒、梅野 智大、田中 正一
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] N末でi,i+1位架橋したα-ヘリカルペプチドの構造解析と有機触媒への利用2022

    • Author(s)
      井吉 彬太、上田 篤志、真倉 唯、樋口 明、加藤 巧馬、佐藤 和樹、梅野 智大、土井 光暢、田中 正一
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] β位にメチル基を持つ光学活性3員環アミノ酸の合成とそのペプチドの二次構造解析2022

    • Author(s)
      田中 正一、本多 湧大、伊藤 貴仁、加藤 巧馬、土井 光暢、大庭 誠、上田 篤志
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] N末をチオウレアで修飾したヘリカルペプチド触媒による不斉1,4-付加反応2021

    • Author(s)
      佐藤 和樹、梅野 智大、上田 篤志、土井 光暢、加藤 巧馬、田中 正一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] ペプチド側鎖におけるE選択的i,i+4閉環メタセシス反応2021

    • Author(s)
      真倉 唯、上田 篤志、梅野 智大、加藤 巧馬、平山 和浩、土井 光暢、大庭 誠、田中 正一
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] E-selective ring-closing metathesis for i, i+4 stapled peptides using five-membered carbocyclic alpha,alpha-disubstituted alpha-amino acids2021

    • Author(s)
      Yui Makura, Atsushi Ueda, Tomohiro Umeno, Takuma Kato, Sana Kakazu, Kazuhiro Hirayama, Mitsunobu Doi, Makoto Oba, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      ACS Spring 2021
  • [Presentation] Asymmetric 1,4-addition reactions catalyzed by N-terminal thiourea-modified helical peptide having cyclic amino acid2021

    • Author(s)
      Kazuki Sato, Tomohiro Umeno, Atsushi Ueda, Mitsunobu Doi, Takuma Kato, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      ACS Spring 2021
  • [Presentation] Synthesis of helical hydrocarbon-stapled oligopeptides using L-proline at the N-terminus2021

    • Author(s)
      Atsushi Ueda, Kazuki Sato, Mei Higuchi, Tomohiro Umeno, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      ACS Spring 2021
  • [Presentation] Helical peptide-catalyzed asymmetric 1,4-adition reaction of 2-fluoro- and 2-bromomalonates to alpha,beta-unsaturated ketone2021

    • Author(s)
      Atsushi Ueda, Akihiro Iyoshi, Arisa Sugiyama, Kazuki Sato, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      ACS Spring 2021
  • [Presentation] 含窒素五員環状ジ置換アミノ酸よりなるホモペプチドのコンフォメーション解析2021

    • Author(s)
      山端 優仁、江藤 諒、梅野 智大、大庭 誠、田中 正一
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第15回年会
  • [Presentation] ヘリカルステープルペプチドのE/Z選択性とX線結晶構造解析2021

    • Author(s)
      嘉数 沙奈、上田 篤志、真倉 唯、梅野 智大、加藤 巧馬、土井 光暢、田中 正一
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第15回年会
  • [Presentation] N末をチオウレアで修飾したヘリカルペプチド触媒による不斉マイケル付加反応2021

    • Author(s)
      佐藤 和樹、梅野 智大、上田 篤志、土井 光暢、加藤 巧馬、田中 正一
    • Organizer
      創薬懇話会2021 in 京都
  • [Presentation] ヘリカルペプチドの閉環メタセシス反応における鎖状および環状ジ置換アミノ酸の効果に関する研究2021

    • Author(s)
      嘉数 沙奈, 上田 篤志, 真倉 唯, 田中 正一
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] ヘリカルペプチド型ホスフィン配位子を用いた不斉触媒反応の開発2021

    • Author(s)
      西岡 良真, 梅野 智大, 土井 光暢, 加藤 巧馬, 上田 篤志, 大庭 誠, 田中 正一
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] ヘリカルペプチド触媒を用いた2-ハロマロン酸エステルの不斉マイケル付加反応の開発2021

    • Author(s)
      井吉 彬太, 上田 篤志, 杉山 綾里紗, 佐藤 和樹, 田中 正一
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] i,i+1位架橋したα-ヘリカルペプチドのX線結晶構造解析と触媒としての利用2021

    • Author(s)
      井吉 彬太,上田 篤志,真倉 唯,樋口 明,加藤 巧馬,佐藤 和樹,梅野 智大,土井 光暢,田中 正一
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] 5員環状ジ置換アミノ酸を利用したペプチド側鎖のE選択的閉環メタセシス反応2021

    • Author(s)
      上田 篤志,真倉 唯,梅野 智大,加藤 巧馬,嘉数 沙奈,平山 和浩,土井 光暢,大庭 誠,田中 正一
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] Development of phosphine ligands with helical peptide for enantioselective [3+2]cycloaddition reactions2021

    • Author(s)
      Ryoma Nishioka, Tomohiro Umeno, Mitsunobu Doi, Takuma Kato, Atsushi Ueda, Makoto Oba, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      第58回ペプチド討論会
  • [Presentation] Synthesis of macrocycles by peptide catalyst with a nitrogen-containing cyclic alpha,alpha -disubstituted alpha-amino acid2021

    • Author(s)
      Yuto Yamaberi, Tomohiro Umeno, Atsushi Ueda, Makoto Oba, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      第58回ペプチド討論会
  • [Presentation] 含窒素環状ジ置換アミノ酸を導入したヘリカルペプチド触媒による大環状化合物の合成2021

    • Author(s)
      山端 優仁、梅野 智大、上田 篤志、大庭 誠、田中 正一
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] α位とβ位に2つの不斉中心を持つ三員環状ジ置換アミノ酸よりなるペプチドの二次構造解析2021

    • Author(s)
      本多 湧大、上田 篤志、伊藤 貴仁、加藤 巧馬、土井 光暢、田中 正一
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] ヘリカルペプチドの側鎖架橋におけるジ置換アミノ酸のα位立体化学の効果2021

    • Author(s)
      嘉数 沙奈、上田 篤志、真倉 唯、田中 正一
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州支部大会
  • [Presentation] ヘリカルペプチドの側鎖炭素架橋形成反応におけるジ置換アミノ酸とE/Z選択性の関係性2020

    • Author(s)
      真倉 唯、上田 篤志、梅野 智大、加藤 巧馬、平山 和浩、土井 光暢、大庭 誠、田中 正一
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [Presentation] N末にチオウレア部位を導入したヘリカルペプチド触媒による不斉マイケル付加反応2020

    • Author(s)
      佐藤 和樹、梅野 智大、上田 篤志、土井 光暢、加藤 巧馬、田中 正一
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [Presentation] Conformational analysis of peptides consisting of a chiral pyrrolidine-based alpha,alpha-disubstituted alpha-amino acid2020

    • Author(s)
      Yuto Yamaberi, Ryo Eto, Tomohiro Umeno, Makoto Oba, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      第57回ペプチド討論会
  • [Presentation] ヘリカルペプチドを基盤とした高活性有機分子触媒および不斉配位子としての展開2020

    • Author(s)
      上田 篤志、佐藤 和樹、梅野 智大、田中 正一
    • Organizer
      反応と合成の進歩2020特別企画シンポジウム
  • [Remarks] 薬化学分野

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/biomimic/index-j.html

URL: 

Published: 2022-12-28  

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