2021 Fiscal Year Annual Research Report
薬剤耐性問題克服に向けて：タンパク質主鎖との水素結合を指標とする阻害剤評価系開拓
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19K15712
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
佐藤 浩平 静岡大学, 工学部, 助教 (30756705)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | タンパク質化学合成 / ペプチド可溶化法 / ペプチドヒドラジド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までにペプチドヒドラジドを利用するペプチド可溶化法を開発し、これを適用することでHIV-1プロテアーゼの完全化学合成を達成した。最終年度は、この合成で問題となった中間ペプチドチオエステルの分解を抑えることで合成効率向上を目指した。本分解反応はペプチド鎖中Lys側鎖巻き込みによるラクタム形成と、Cys保護体であるチアゾリジン環開環時のメトキシアミンによるアミノリシスの二つが関与している。そこで、Lys側鎖およびCysアミノ基をAlloc基で保護し、Pd錯体による脱保護を試みた。ワンポット条件で所望の生成物が得られたものの、Pd錯体による脱保護条件下でチオエステルの加水分解が認められ総収率向上には至らなかった。
プロテアーゼ阻害剤の評価系確立に向け、これまでに得られたHIV-1プロテアーゼのIR測定を実施した。プロテアーゼのみのスペクトルと阻害剤であるダルナビルを加えた時のスペクトルを比較すると、アミドIバンドの形状が変化し二次構造解析の結果からアルファヘリシティーが増大することが明らかとなった。今後同位体標識アミノ酸を導入したプロテアーゼで同様の測定をすることで、より局所的な水素結合の情報が得られるか検証する必要がある。
本研究課題では、タンパク質主鎖との水素結合を指標とする阻害剤評価系開拓を目的として、研究期間全体を通じて酵素タンパク質の完全化学合成に取り組んだ。当初予定した固相上でのライゲーション反応は効率が低かったため、新規ペプチド可溶化法を開発することでHIV-1プロテアーゼの化学合成を達成した。また、タンパク質主鎖－阻害剤間の水素結合検出に先立ち、合成タンパク質のIR測定を実施し良好なスペクトルが得られる条件を見出した。
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