Creating a new drug discovery platform using alfa-amino acids with alfa,beta-continuous tetrasubstituted carbon

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02607
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Ohshima Takashi 九州大学, 薬学研究院, 教授 (10313123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢崎 亮 九州大学, 薬学研究院, 助教 (70635812)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 非天然アミノ酸 / α,β-連続四置換炭素 / 中分子ペプチド / N-無保護ケチミン / ラジカルクロスカップリング

Outline of Final Research Achievements

Over the past three years, we have developed efficient and comprehensive synthetic methods for novel meddle-size molecule drug discovery using peptides containing α,β-contiguous tetrasubstituted non-natural amino acids. In FY 2021, we investigated the tert-radical cross-coupling of amino acid Schiff bases and the intramolecular cyclization reaction of N-unprotected ketimines, successfully synthesizing diverse non-natural amino acids. In FY 2022, we developed new coupling reactions with alkyl radicals and nucleophiles, enhancing the biological activity of peptides. In FY 2023, we optimized asymmetric catalytic reactions and synthesized functional peptides, improving biological activity and membrane permeability. Additionally, introducing multiple non-natural amino acids led to improved lipophilicity and pharmacokinetics.

Free Research Field

有機合成化学、触媒化学、グリーンケミストリー、創薬化学、デジタル有機合成

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、α,β-連続四置換型非天然アミノ酸含有ペプチドを用いた新規中分子創薬のための効率的かつ網羅的な合成法の開発を通じて、化学および創薬研究の分野において学術的および社会的に重要な意義を持つ。学術的には、多様な非天然アミノ酸の合成法の開発により、非天然アミノ酸の化学合成の手法を大幅に拡張し、これまで合成困難であった種々のアミノ酸の合成に初めて成功した。また、それらのアミノ酸を組み込むことで、中分子ペプチドの生物活性や膜透過性の向上を実現し、新たな機能性分子の設計指針を提供した。社会的には、これらの研究成果は新規医薬品の創出に寄与し、医療の発展や疾病治療の革新に貢献することが期待される。