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2023 Fiscal Year Annual Research Report

遷移金属化学のケミカルバイオロジーへの展開

Research Project

Project/Area Number 20K20591
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

袖岡 幹子  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (60192142)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) どど 孝介  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (20415243)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2024-03-31
Keywordsアフィニティー精製 / タグ / 修飾ペプチド / 遷移金属 / パラジウム
Outline of Annual Research Achievements

アフィニティーラベリングによる生物活性分子の標的タンパク質や結合部位の決定は、生物活性分子にタグを導入し、修飾されたタンパク質やそれを酵素消化して得られるペプチドを検出・同定することによって行われる。しかし多量の非修飾ペプチドの共存下で目的とする修飾ペプチドを同定することは容易ではない場合も多く、同定の効率化のためには、タグを導入した生物活性分子でラベルされたペプチドを効率的に精製することが必要となる。一般的にはアルキンタグを標的化合物に導入し、クリック反応でアルキンにビオチンを導入したのちに精製を行うが、クリック反応後の精製操作でサンプルをロスしたり、導入したビオチンがペプチドを不溶化させたり、イオン化効率を悪くさせたりすることなどが問題としてあげられる。そこで本研究では遷移金属化学を利用することで、クリック反応などを用いずに直接タグ分子を精製する技術を開発する。
本年度は昨年度見出した新たなタグとしてコンパクトなβ-ケトアミドを用いて、パラジウム錯体を固定化したビーズで捕捉する手法の開発を進め、論文化することに成功した。具体的にはβ-ケトアミド構造を共有結合型のプロテアーゼ阻害剤に導入し、その標的とするプロテアーゼの結合部位同定に挑戦した。パラジウム錯体を固定化したビーズに対して、β-ケトアミドタグを効率的に結合させると共に非特異的に結合するペプチドを極力減らすため、溶媒や反応条件など種々検討を行い、最終的に結合部位を含むペプチド断片を捕捉し、質量分析装置による解析で同定することに成功した。またこの際にパラジウムビーズとβケトアミドタグとの間の結合定数なども測定し、効率的に精製するために必要な条件も明らかにした。

  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Simple purification of small-molecule-labelled peptides <i>via</i> palladium enolate formation from β-ketoamide tags2023

    • Author(s)
      Hayamizu Kenji、Koike Kota、Dodo Kosuke、Asanuma Miwako、Egami Hiromichi、Sodeoka Mikiko
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 14 Pages: 8249~8254

    • DOI

      10.1039/d2sc03112d

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of Chemical Methods for Imaging and Target Identification2024

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      15th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-15)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transition Metal Enolate Chemistry: Past, Present, and Future2024

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      The Bowei Research Conference (BRC-4)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chemical Methods for Imaging and Target Identification2024

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      2024 International Organic and Bioorganic Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Purification of Ketoamide-tagged Molecules2024

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      Asian Chemical Biology Initiative 2024 Istanbul Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transition Metal Complexes in Chemical Biology2024

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      The Nakanishi Symposium on Natural Products and Bioorganic Chemistry
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質付加体を捉えるための化学的解析手法の開発2024

    • Author(s)
      どど孝介
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Invited
  • [Presentation] Chemistry for Imaging and Target Identification of Bioactive Small Molecules2023

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      The 80th Anniversary International Symposium, Synthetic Organic Chemistry, Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transition Metal Enolate Chemistry: Past, Present, and Future2023

    • Author(s)
      Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      The XXIII International Conference on Organic Synthesis (23-ICOS)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Simple purification of small-molecule-labelled peptides via palladium enolate formation from β-ketoamide tags2023

    • Author(s)
      1.Kota Koike, Kenji Hayamizu, Kosuke Dodo, Miwako Asanuma, Hiromichi Egami, Mikiko Sodeoka
    • Organizer
      International Chemical Biology Society (ICBS) 12th Annual Conference
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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