新規固相合成法に基盤を置いた硫酸化チロシン含有ペプチドの生物有機化学的研究

• 研究課題/領域番号: 10672008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 新潟薬科大学
• 研究代表者: 北川 幸己 新潟薬科大学, 薬学部, 教授 (60093853)
• 研究期間 (年度): 1998 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 蛋白質硫酸化 / 硫酸化チロシン含有ペプチド / 化学合成 / 固相ペプチド合成 / コレシストキニン / ガストリン-II / チオエステルセグメント縮合法 / マススペクトル / 硫酸化チロシン / コノトキシン / ペプチド性貝毒 / ジスルフィド結合 / チオエステル法 / 大分子型コレシストキニン / 脱保護反応 / 脱硫酸化反応 / イオン対形成 / チオエステルセグメント縮合

研究概要

1.トリフルオロ酢酸(TFA)中での硫酸エステルの脱硫酸化反応と保護基の脱保護反応について詳細な速度論的解析を行った。低温下でのTFA処理が硫酸化チロシンの損傷を最小限に抑制できることを芳香族硫酸エステルの脱硫酸化メカニズムをもとに理論的に説明した。
2.酸に鋭敏なクロロトリチル樹脂を固相担体に採用し,さらに1.の低温下でのTFA処理(S_N1型脱保護反応)を鍵行程とする硫酸化チロシン含有ペプチドの簡便な固相合成法を開発した。本合成法を用いて,現在まで報告例のないBig Gastrin-IIおよびCholecystokinin(CCK)-39の直接的な固相全合成を達成した。
3.2.の固相合成法をさらに展開した固相セグメント縮合法のアプローチにより,Big Gastrin-IIおよびBig Gastrin-Gly(硫酸化体)の合成を達成した。
4.硫酸化チロシン含有ペプチドのマススペクトル(気相)および酸溶液中での挙動を詳細に解析し,強アニオン性の硫酸エステルを含む硫酸化チロシン残基が,カチオン性の官能基を含むアミノ酸残基(特にアルギニン)と分子内あるいは分子間でイオン対を形成して自己安定化する機構が働くことを明らかにした。
5.2.の硫酸化チロシン含有ペプチドの簡便な固相合成法とチオエステルセグメント縮合法を組み合わせたアプローチにより大分子型のCCK-ペプチド(CCK-39およびCCK-58)の合成を行い,それらの生理活性を明確にした。
6.硫酸化の修飾を受けたペプチド性貝毒:α-コノトキシンEpIの化学合成を目的として,オキシトシン(硫酸化体)をモデルに硫酸エステルの損傷を伴わないCys保護基の除去法および引き続くジスルフィド形成反応を検討した。さらに,Cysの保護基にTrityl基を採用し,1.の酸脱保護法を活用してα-コノトキシンEpIの合成に成功した。

研究成果

• [文献書誌] Takeshi Yagami: "Self-stabilization of a Tyrosine-O-sulfate Residue in Peptides by their own Chain"Advances in Mass Spectrometry. 14(CD-ROM Edition). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Total Solid-Phase Synthesis of Human Cholecystokinin(CCK)-39"Peptides : Frontiers of Peptide Science (Proceedings of the 15th American Peptide Symposium). 295-296 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takeshi Yagami: "Stabilization of tyrosine-O-sulfate residue through the formation of a conjugate acid-base pair"Peptide Science - Present and Future (Proceedings of the 1st International Peptide Symposium). 370-372 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Desulfation vs.deprotection : direct synthesis of Tyr (SO_3H)-containing peptides Using the S_N1-type deprotection procedure"Peptide Science - Present and Future (Proceedings of the 1st International Peptide Symposium). 525-526 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Efficient Solid-phase Method for the Synthesis of Sulfated Peptides : Application to the Synthesis of Big Molecular Form Gastrin-II/Cholecystokinin Peptides"Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology (Proceedings of the 3rd International Symposium on Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology). 51-55 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 二木史朗: "Fmoc固相合成法による硫酸化チロシン含有ペプチドの直接合成法の開発"島津評論. 56. 67-70 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Synthesis of the Big-molecular-form CCK-peptide by a Thioester Segment Condensation Approach"Peptide Science 1999. 113-116 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takeshi Yagami: "Stabilization of a tyrosine O-sulfate residue by a cationic functional group : formation of a conjugate acid-base pair"Journal of Peptide Research. 56. 239-249 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Facile solid-phase synthesis of sulfated tyrosine-containing peptides : Total synthesis of human big gastrin-II and cholecystokinin(CCK)-39"Journal of Organic Chemistry. 66. 1-10 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Total synthesis of cholecystokinin(CCK)-58 by a thioester segment Condensation approach"Proceedings of the 26th European Peptide Symposium. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Facile solid-phase synthesis of sulfated tyrosine-containing peptides : Part II.Total synthesis of human big gastrin-II and its C-terminal glycine-extended Peptide (G-Gly sulfate) by the solid-phase segment condensation approach."Chemical & Pharmaceutical Bulletin. (accepted).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takeshi Yagami et al.: "Self-Stabilization of a Tyrosine-O-Sulfate Residue in Peptides by Their Own Chain"Advance in Mass Spectrometry. Vol.14 (CD-ROM Edition). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa et al.: "Total Sold-Phase Synthesis of Human Cholecystokinin (CCK)-39"Peptides : Frontiers of Peptide Science (Proceedings of the 15^<th> American Peptide Symposium). 295-296 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takeshi Yagami et al.: "Stabilization of Tyrosine-O-Sulfate Residue through the Formation of a Conjugate Acid-Base Pair"Peptide Science-Present and Future (Proceedings of the 1^<st> International Peptide Symposium). 370-372 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa et al.: "Desulfation vs. Deprotection : Direct Synthesis of Tyr (SO_3H)-Containing Peptides Using the S_N1-Type Deprotection Procedure"Peptide Science-Present and Future (Proceedings of the 1^<st> International Peptide Symposium). 525-526 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Efficient Solid-Phase Method for the Synthesis of Sulfated Paptides : Application to the Synthesis of Big-Molecular-Form Gastrin-II/Cholecystokinin Peptides"Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology (Proceedings of the 3^<rd> Intemational Symposium on Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology). 51-55 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shiroh Futaki et al.: "Direct Synthesis of Tyrosine-Sulfate Containing Peptides Using Fmoc-Solid-Phase Method"Shimadzu Review. Vol.56. 67-70 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa et al.: "Synthesis of the Big-Molecular-Form CCK-Peptides by a Thioester Segment Condensation Approach"Peptide Science 1999. 113-116 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takeshi Yagami et al.: "Stabilization of a Tyrosine O-Sulfate Residue by a Cationic Functional Groups : Formation of a Conjugate Acid-Base Pair"Journal of Peptide Research. Vol.56. 239-249 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa et al.: "Facile Solid-Phase Synthesis of Sulfated Tyrosine-Containing Peptides : Total Synthesis of Human Big Gastrin-II and Cholecystokinin (CCK)-39"Journal of Organic Chemistry. Vol.66. 1-10 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa et al.: "Total Synthesis of Cholecystokinin (CCK)-58 by a Thioester Segment Condensation Approach"Peptides (Proceedings of the 26^<th> European Peptide Symposium). (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kouki Kitagawa et al.: "Facile Solid-Phase Synthesis of Sulfated Tyrosine-Containing Peptides : Part II.Total Synthesis of Human big Gastrin-II and its C-Terminal Glycine-Extended Peptide (G-Gly Sulfate) by the Solid-Phase Segment Condensation Approach"Chemical & Pharmaceutical Bulletin. (accepted for publication).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takeshi Yagami: "Stabilization of a tyrosine O-sulfate residue by a cationic functional group : formation of a conjugate acid-base pair"Journal of Peptide Research. 56(4). 239-249 (2000)
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Facile solid-phase synthesis of sulfated tyrosine-containing peptides : total synthesis of human big gastrin-II and cholesystokinin (CCK)-39"Journal of Organic Chemistry. 66(1). 1-10 (2001)
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Total synthesis of cholecystokinin (CCK)-58 by a thioester segment condensation approach"Proceedings of the 26th European Peptide Symposium. (in press).
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Synthesis of the Big-molecular-form CCK-peptide by a Thioester Segment Condensation Approach"Peptide Science 1999. 113-116 (2000)
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Efficient Solid-phase Method for the Synthesis of Sulfated Peptides: Application to the Synthesis of Big Molecular Form Gastrin-II/Cholecystokinin Peptides"Frontiers in Protein Chemistry and Biotechnology. 51-55 (1999)
• [文献書誌] Takeshi Yagami: "Self-stabilization of a Tyrosine-O-sulfate Residue in Peptides by their own Chain" Advances in Mass Spectrometry. Vol.14(CD-ROM版). (1998)
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Total Solid-Phase Synthesis of Human Cholecystokinin(CCK)-39" Peptides:Frontiers of Peptide Science. 295-296 (1999)
• [文献書誌] Kouki Kitagawa: "Desulfation vs.deprotection:Direct synthesis of Tyr(SO3H)-containing peptides using the SN1-type deprotection procedure" Peptide Science-Present and Future. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] Takeshi Yagami: "Stabilization of tyrosine-O-sulfate residue through the formation of a conjugate acid-base pair" Peptide Science-Present and Future. (印刷中). (1999)