2019 Fiscal Year Annual Research Report
Exploring catalytic functions of selenocysteine
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17K05792
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
岩岡 道夫 東海大学, 理学部, 教授 (30221097)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アミノ酸 / インスリン / スレオニン / 不飽和カルボン酸 / 不飽和ラクトン / 光学分割 / グルタチオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、セレノシステイン(Sec)の有機触媒としての機能開拓を行うことを目的とした。本研究では次のような研究成果が得られた。
まず、セリンを原料としたSec誘導体の簡便な合成法を確立することに成功し、同様の手法をスレオニンに適用することでセレノスレオニン誘導体の合成にも成功した。得られた誘導体を不斉触媒として用いた不飽和カルボン酸の不斉環化反応の検討を行った結果、達成された不斉収率は高くはなかったものの、セレン触媒存在下で進行する新規な合成反応をいくつか見出すことができた。今後、反応メカニズムの解明などを進めていく計画である。次に、合成したSec誘導体を用いてペプチド合成を行い、様々なSec含有ペプチド（セレノペプチド）の合成を行った。ジペプチドとして、セレン含有酵素であるチオレドキシンレダクターゼ(TrxR)の活性中心をモデル化したSec-Cysを合成し、その酵素様活性を評価した。さらに、アミノ酸を増やしたヘキサペプチドの合成も行い、TrxR活性発現において隣接官能基とのNH…Se水素結合が関与しているとする新しい仮説を提案した。トリペプチドとしては、セレノグルタチオン(GSeH)の合成を行い、その反応の詳細を明らかにすると同時に、GSeHの生理機能として、ミスフォールタンパク質を正常型へと巻き戻す作用があることが示された。さらに、長鎖のセレノペプチドとして、インスリンのシステインをSecに置換したペプチドの合成も行い、これを用いたセレノインスリンの合成にも成功した。セレノインスリンには高い持効性が見られた。また、分子内ネイティブケミカルライゲーション(NCL)法を応用することで、環状セレノペプチドの合成にも成功し、そのグルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)様触媒活性の評価も行った。その結果、GPx活性中心に触媒テトラッドが存在することを支持する結果が得られた。
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