光電子機能を有するポリペプチド性情報変換分子モデュ-ルの組立と機能制御

• 研究課題/領域番号: 02205099
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 西野 憲和 九州工業大学, 工学部, 助教授 (40145165)
• 研究分担者: 三原 久和 九州工業大学, 工学部, 助手 (30183966)
• 研究期間 (年度): 1990
• 研究課題ステータス: 完了 (1990年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1990年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: ポリペプチドの設計合成 / 立体構造構築 / ピケットフェンス型ポルフィリン / 二分子膜埋設 / ビピリジルーペプチド

研究概要

本研究は、タンパク質の高度な機能の本質、つまりポリペプチド鎖の立体構造とそれにより高度に配向化された機能団という特徴を化学的に模倣し、光電子機能材料の基盤となるポリペプチド性光電子機能分子モデュ-ルの組立を行うことを目的とする。本目的達成のために、分子レベルより立体構造制御したポリペプチドと光機能性官能団とのハイブリッド化ポリペプチド(ハイブリタイド)を設計、合成した。
ポルフィリンハイブリタイド1の設計合成:二分子膜埋設型の光機能性人工タンパク質の設計合成を目的として、ピケットフェンス型に立体構造制御した両親媒性αーヘリックス21ペプチドとポルフィリンとのハイブリッド1を設計合成した。ポルフィリン部分として、ポリペプチドのアンカリング用に開発したメソーテトラ(oーカルボキシフェニル)ポルフィリンのα,α,α,αーアトロプ異性体(oーTCPP)を採用した。ペプチド配列は、両親媒性αーヘリックス構造をとり、しかも二分子膜埋設可能となるように疎水性に留意し、設計した。1は4ヘリックスバンド型の立体構造を形成し、二分子膜中に安定に埋設可能であった。
ビピリジルハイブリタイドの設計合成:トリスビピリジルールテニウス錯体として光機能化が可能であるビピリジル基と二本の両親媒性ヘリックス14ペプチドとのハイブリッド2を設計合成した。2は水中においてヘリックスータ-ンーヘリックス超二次構造を形造した。二本のペプチドセグメント間に導入した多環芳香環を含むピレニルアラニン残基の配向固定化に成功した。
光機能性のポルフィリンやビピリジル基を有し、二分子模埋設可能あるいは光機能団の配向化可能な人工タンパク質の設計合成が可能となり、ポリペプチド性機能性分子モデュ-ル設計の一つのル-トを築いた。