1容器内に10兆種類のペプチドオリゴマーを製造する全数完全化学合成プロセスの確立
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19K22272
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
千葉 一裕 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 学長 (20227325)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ペプチド / 有機合成 / 液相合成 / 生物活性 / コンビナトリアルケミストリー / 化学合成 |
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| Outline of Research at the Start |
分子量が400～4,000程度の多様な中分子をいかにして確実に得るかということが，新たな有用物質ライブラリーとしての位置づけを確固たるものとするうえで極めて重要になっている．本研究は，逆ミセル反応法を飛躍的に発展させることによって，従前技術ではほぼ不可能であった10兆種類のペプチド等モル混合物を迅速かつ効率的に得るための新しい化学プロセスを確立することを目的とする．すなわち、申請者が独自に開発した逆ミセルを形成する可溶性タグに対しアミノ酸をランダムに10回反応させることにより，1容器内に10merのペプチド全理論数である10兆種類を定量的に得ることを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，逆ミセル反応法を応用することによって，10兆種類のペプチド等モル混合物を迅速かつ効率的に得るための新しい化学プロセスを確立することを目的とする．すなわち，通常，目的とするペプチド分子を化学合成によって得るためには，予めビーズ状に成型された樹脂に最初のアミノ酸を結合させ，配列順に従って逐次アミノ酸を結合させる方法（固相合成法）が用いられる．この方法は目的とする特定のペプチドを設計通りに合成するために広く用いられている．本研究では，固相合成法のメリットを活かした新しい液相合成法により，理論上の全種類を当量混合物として正確に得ることができる革新的な化学プロセスとして確立することを目指すものである．申請者が独自に開発した逆ミセルを形成する可溶性タグに対しアミノ酸をランダムに10回反応させることにより，1容器内に10merのペプチド全理論数である10兆種類を定量的に得る方法について検討を行った．このときアミノ酸の種類によって反応性がそれぞれ異なるため，20種類のアミノ酸を混合物として反応させることなく，一段階毎に20種類それぞれのアミノ酸を活性化した容器に可溶性タグ溶液を等量分注し個別に反応を行った．20個の反応容器においてこれら全ての完了をTLCで確認後，過剰のアミノ酸や試薬を洗浄し，20容器の溶液をすべて一つの容器に混合した．その後も同様に混合液を20等分→各アミノ酸との個別反応→洗浄→混合を繰り返した結果，反応ステップの進行に伴い、確実に1アミノ酸ユニットずつ伸長した生成物が得られることをTOF-MS分析により確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究課題については順調に進行しているが、コロナウイルス感染症対策により、大学内での実験実施を一定期間自粛する必要が生じたため、やや遅れた状態になり、2021年度にその一部を実施し、目標を達成する見込となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究において，10merペプチドの合成に関するプロセス設計ならびに反応条件の最適化を行う．また，反応溶媒としての機能が付与された可溶性タグの開発ならびに，導入や切断が簡便なより高度な機能を有するN-アルキル化タグの開発を実施する．10merのプチドを得るための基本プロセスが完成した後は，D型アミノ酸を含む非天然型アミノ酸の導入や，環状ペプチドを目標物に定め，合成サイクルを繰り返し，ライブラリー構築を進める．
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Report
(2 results)
Research Products
(25 results)
