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2013 Fiscal Year Annual Research Report

合成生物学に向けた脱水型Sアリル化法の開発

Research Project

Project/Area Number 24655076
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

北村 雅人  名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (50169885)

Keywordsアリルアルコール / システイン / ペプチド修飾 / ルテニウム / アリル化
Research Abstract

細胞内で生合成されたタンパク質は翻訳後修飾(PTM)され、はじめて生物機能が附与される。数多くの修飾可能アミノ酸残基のなかでシステインのチオール(SH)基は、PTMにおける重要な被修飾官能基である。機構解明や新規医薬品開発の観点から、タンパク質を人工的に修飾する「合成生物学」が注目されている中で、如何にSH基を効率的に官能基化するかが肝要であり、本研究では、「水系溶媒・室温」での脱水的アリル化をタンパク質SH修飾法として設定し、その実現を目指した。
目的を達成するにあたり、当研究室で開発された脱水的アリルエーテル合成触媒、[CpRu(h3-C3H5)(2-C9H6NCOO)]PF6を取り上げた。これまでに、単純なチオール基質でのSアリル化機能を調査し、本触媒系が有効であることを確認している。様々な溶媒を用いることができ、水–メタノール1:1の水系溶媒でも脱水的に反応が進行する。
本研究ではまず、ペプチドの最小単位であるシステインのSアリル化を検討した。システイン塩酸塩に対して、水–メタノール1:1、1モル量のアリルアルコールを作用させると、1時間で反応が完結し、目的とするS-アリルシステインを得た。pH 4.7酢酸緩衝液–メタノール1:1溶媒中でも反応が進行する。b位にメチル基やフェニル基、n-ヘキシル基、n-ウンデシル基などを導入することもできる。基質をトリペプチドであるグルタチオンとしても、同様に種々のβ位置換アリル基を導入することができた。ジペプチドやトリペプチドのアリルスルフィドも定量的に合成することができる。この結果を基盤に、遊離メルカプト基をひとつ持つウシ血清アルブミンを標的として、そのアリル化を試みた。これをCpRu触媒条件下、b位にn-ウンデシル基をもつアリルアルコールを添加すると、MALDI-TOF MSにてアリル基に相当する分子量が増加した生成物を得た。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Asymmetric Hydrogenation of tert-Alkyl Ketones: DMSO Effect in Unification of Stereoisomeric Ruthenium Complexes2013

    • Author(s)
      Tomoya Yamamura, Hiroshi Nakatsuka, Shinji Tanaka, Masato Kitamura
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 52 Pages: 9313-9315

    • DOI

      10.1002/anie.201304408

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CpRu-catalyzed asymmetric dehydrative allylation2013

    • Author(s)
      Masato Kitamura, Kengo Miyata, Tomoaki Seki, Namdev Vatmurge, Shinji Tanaka
    • Journal Title

      Pure and Applied Chemistry

      Volume: 85 Pages: 1121-1132

    • DOI

      10.1351/PAC-CON-12-10-02

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脱水型不斉Tsuji-Trost反応の開発2014

    • Author(s)
      北村雅人
    • Organizer
      集積反応化学平成25年度第2回成果報告会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140125-20140125
  • [Presentation] 脱水型不斉Tsuji-Trost反応の開発2014

    • Author(s)
      北村雅人
    • Organizer
      集積反応化学公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140124-20140124
  • [Presentation] 触媒的不斉水素化の開発・応用・機構解明2013

    • Author(s)
      北村雅人
    • Organizer
      平成25年度有機合成化学後期(秋期)講習会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20131120-20131121
    • Invited
  • [Presentation] Development of Magnetically Separable Heterogeneous Deallylation Catalyst2013

    • Author(s)
      S. Tanaka, M. Kitamura
    • Organizer
      The 16th International Symposium on Relations Between Homogeneous ond Heterogeneous Catalysis
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      20130804-20130809

URL: 

Published: 2015-05-28  

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