2020 Fiscal Year Annual Research Report
ubiquitin-selective recognition and labeling based on macromolecular self-assembly
Publicly Offered Research
| Project Area | New frontier for ubiquitin biology driven by chemo-technologies |
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| Project/Area Number |
19H05288
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北之園 拓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50755981)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 高分子 / ユビキチン / 重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
N-イソプロピルアクリルアミドを母骨格として、同じモノマー比率にて各種重合法を試したところゲル、ナノ粒子、粉末状のポリマーが得られた。ゲルは粘性の高さから実用向きではなく、ナノ粒子はタンパク質吸着能の再現性が悪い一方、RAFT重合によって平均分子量・分子量分布を制御したポリマーは実用性とユビキチン認識能の両立に寄与すると考えられた。また機能性モノマーがどの程度、認識能の向上に寄与するのか設計における指針を確立すべく、ウシ血清アルブミン(BSA)の結合サイトに結合することが知られている小分子を構造中に含んだ機能性モノマーの合成・ライブラリー化を進めた。ユビキチンを標的とする機能性モノマーの合成も同時に進めた。特に、indomethacinやauxinに代表されるようにインドール骨格もこれらタンパク質表面との親和性が指摘されていることから、各種インドール誘導体の合成も行った。ここでは「鍵と鍵穴」のようにあまりにも強い相互作用では使い勝手が悪くなってしまう虞もあり、創薬展開などで用いられているdivergent synthesis(多様化合成)の考え方に基づいて、不斉炭素を導入するなど構造のバリエーションを増やす方針とした。これら多様化合成の過程で、水中でのみ高立体選択的な反応が実現できる新しい触媒反応を見出しており、論文発表を行った。これまでに報告例のないシマントレンとインドール環を同時に含んだ化合物は、IR、ラマン活性という点を利用すれば生細胞中でのリアルタイムイメージングも可能になると想定され、ユビキチン研究の新たなツールとして活用できることが期待される。次に繋がるシーズが当初の想定以上に得られた一方、安定性や取り扱いなどの点で課題が残ったことから、構造最適化コストを減らすための大規模スクリーニング系の構築が今後の工夫として挙げられる。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
