Elucidation of 3D structure and target molecule-recognition mechanism of hypeptin, an antimicrobial cyclic peptide.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05841
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: MASUDA Yuichi 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (90617755)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 環状ペプチド / 抗菌活性 / 全合成 / βヒドロキシアミノ酸 / ペプチド合成

Outline of Final Research Achievements

Synthetic study of hypeptin, an antimicrobial cyclic peptide, was conducted toward the elucidation of its action mechanism.
To investigate the conditions for peptide chain elongation and cyclization of hypeptin, we synthesized a structurally simplified analogue composed of amino acids without β-hydroxy groups. Next, we synthesized the β-hydroxy amino acids for the total synthesis of hypeptin. The eight amino acids including the synthesized β-hydroxy amino acids were elongated by a solid-phase peptide synthesis. After its cyclization in the solution-phase, the resultant macrocycle was subjected to removal of the protecting groups in the side chains. However, removal of the benzyl group, used for the protection for the β-hydroxy groups, was found to be difficult.

Free Research Field

農芸化学、生物有機化学、ペプチド化学、核磁気共鳴

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

hypeptinは、ペプチドグリカン前駆体を認識して結合し、細菌の細胞壁合成を阻害することから、耐性菌ができにくい。その作用機序の解明には、hypeptinの量的供給および誘導体化が不可欠であることから、その合成法の確立が急務の課題となっている。
本研究では、hypeptinの単純化類縁体の合成を行うことにより、ペプチド鎖伸長および環化反応の最適条件を確立した。βヒドロキシアミノ酸は様々な天然由来生物活性物質に含まれていることから、本研究で確立した合成法が役立てられることが期待できる。