• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

末端に官能基を持つアキラルペプチドの設計とキラル分子によるらせん構造の誘起

研究課題

研究課題/領域番号 12650883
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 高分子構造物性(含繊維)
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

稲井 嘉人  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (60223210)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード非共有結合型キラルドミノ効果 / ペプチド鎖の不斉誘導 / 3_<10>-ヘリックス / N末端キラル相互作用 / らせん構造の安定性の制御 / デヒドロアミノ酸 / 共有結合型キラル相互作用 / CDスペクトル / ペプチドらせん / X線結晶構造解析 / 3_<10->ヘリックス構造 / 水中での不斉誘導 / 不斉誘導 / らせん構造 / ドミノ効果 / らせん反転 / アキラルペプチド / 異常アミノ酸 / 励起子分裂 / ヘリックス / 酸塩基相互作用
研究概要

らせんペプチド鎖における新しいキラル相互作用として、「非共有結合型キラルドミノ効果(Noncovalent Chiral Domino Effect : NCDE)」を提唱した。NCDEによれば、まず光学不活性なペプチド系らせん鎖がそのN末端で外部分子のキラリティを認識する。次に、獲得したキラル信号が鎖全体にドミノ倒しのように伝播し、片方のらせんを誘起させる。本研究の成果は次のように纏めることが出来る。
(1)ペプチド骨格の設計:非天然アミノ酸を含む光学不活性なペプチド系らせん構造を合成し、その固体構造を明らかにした。一連のペプチドは典型的な3_<10->ヘリックスを形成していた。
(2)NCDEによるらせん誘起:(1)で設計したN末端フリーペプチドにキラル酸を添加すると、片方のらせんが誘起された。
(3)キラルペプチドのらせん構造の制御:NCDEはキラルペプチドのらせん構造に対して、元の構造安定性を制御(安定化、不安定化・反転)できることが分かった。
(4)ドミノ効果の発現のための立体化学:NCDEの発現機構を明らかにした。3_<10->ヘリックス構造のN末端部分は水素結合に関与しない2つのフリーなアミドNH基があり、これが外部分子を多点相互作用により捕まえ、そのキラリティを認識することが分かった。
(5)共有結合型キラル相互作用によるらせん誘起:アキラルペプチドの特定の位置にLアミノ酸を導入した時、位置と巻き方向の関係から、各Lアミノ酸の巻き方向の指向性を明らかにした。
(6)官能基化されたデヒドロペプチドのコンホメーション解析:光学不活性なペプチドらせんへの様々な化学修飾が可能となり、キラル素子のためのペプチド設計への展開を可能にした。
(7)多次元ドミノ効果による水中での不斉誘導:ペプチドがミセル状態にあるとき、水中で不斉誘導が観測できた。不斉誘導したペプチド鎖間には高い不斉環境が備わっており、様々なキラル応答性素子への展開が期待できる。
以上、本研究の成果は広い学問分野において重要であり、将来的に様々なペプチドを基にしたキラル素子へ展開できる。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] 稲井 嘉人(6名): "Induction of One-Handed Helical Screw Sense in Achiral Peptide through the Domino Effect Based on Interacting Its N-Terminal Amino Group with Chiral Carboxylic Acid"J. Am. Chem. Soc.. 122. 11731-11732 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "Solid-state Conformations of Oligopeptides Possessing an -(Aib-Δ^ZPhe)_2-Segment"J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 2001. 892-897 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "A Novel Looping Structure of Linear Hexapeptide Boc-[D-Ala-(Z)-β-phenyldehydroalanine-L-Ala]_2-OMe"Chem. Lett.. 2001. 472-473 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "Structural and Conformational Properties of (Z)-β-(1-Naphthyl)-dehydroalanine Residue"Biopolymers. 58. 9-19 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(2名): "A Helical Arrangement of β-Substituents of Dehydropeptides : Synthesis and Conformational Study of Sequential Nona-and Dodecapeptides Possessing (Z)-β-(1-Naphthyl)-dehydroalanine Residues"Biopolymers. 59. 356-369 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "Conformational Preference of β-Aryldehydroalanine. Solid-State Conformation of Tripeptide Possessing a (Z)-β-(1-Pyrenyl)-dehydroalanine Residue in the Second Position"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 74. 959-966 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "Noncovalent Domino Effect on Helical Screw Sense of Chiral Peptides Possessing C-Terminal Chiral Residue"J. Am. Chem. Soc.. 124. 2466-2473 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(3名): "Screw Sense Preference of Non-polar L-Amino Acid Residues Second from the N-Terminal Position"J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. 2002. 1850-1857 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(4名): "Noncovalent Chiral Domino Effect on One-Handed Helix of Nonapeptide Containing a Midpoint L-Residue"Biomacromolecules. 2002. 1850-1857 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "Crystal Structure of Achiral Nonapeptide Boc-(Aib-Δ^ZPhe)_4-Aib-OMe at Atomic Resolution : Evidence for a 3_<10>-Helix"Biopolymers. (印刷中). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(3名): "Mechanism for the Noncovalent Chiral Domino Effect : New Paradigm for the Chiral Role of the N-Terminal Segment in a 3_<10>-Helix"J. Am. Chem. Soc.. (印刷中). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人: "Control of Helical Screw Sense of Achiral Peptides through the Covalent and Noncovalent Chiral Interactions"Research Signpost. 37-57 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Kenichi Tagawa, Akinori Takasu, Tadamichi Hirabayashi, Tatsuo Oshikawa, and Mtsuji Yamashita: "Induction of One-Handed Helical Screw Sense in Achiral Peptide through the Domino Effect Based on Interacting Its N-Terminal Amino Group with Chiral Carboxylic Acid"J.Am.Chem.Soc.. 122(47). 11731-11732 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Tatsuo Oshikawa, Mitsuji Yamashita, Tadamichi Hirabayashi, and Satoru Ashitaka: "Solid-state Conformations of Oligopeptides Possessing an -(Aib-Δ^zPhe)_2-Segment"J.Chem.Soc., Perkin Trans. 2. 2001. 892-897 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Tatsuo Oshikawa, Mitsuji Yamashita, Itsuki Kato, and Tadamichu Hirabayashi: "A Novel Looping Structure of Linear Hexapeptide Boc-[D-Ala-(Z)-β-phenyldehydroalanine-L-Ala]_2-OMe"Chem.Lett.. 2001. 472-473 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Tatsuo Oshikawa, Mitsiji Yamashita, Tadamichi Hirabayoshi, and Takeshi Hirako: "Structural and Conformational Properties of (Z)-β-(1-Naphthyl)-dehydroalanine Residue"Biopolymers. 58(1). 9-19 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai and Tadamichi Hirabayashi: "A Helical Arrangement of β-Substituents of Dehydropeptides : Synthesis and Conformational Study of Sequential Nona- and Dodecapeptides Possessing (Z)-β-(1-Naphthyl)-dehydroalanine Residues"Biopolymers. 59(5). 356-369 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Tatsuo Oshikawa, Mitsuji Yamashita, Tadamichi Hirabayashi, and Yuji Kurokawa: "Conformational Preference of β-Aryldehydroalanine. Solid-State Conformation of Tripeptide Possessing a (Z)-β(1-Pyrenyl)dehydroalanine Residue in the Second Position"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 74(5). 959-966 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Yuya Ishida, Kenichi Tagawa, Akinori Takasu, and Tadamichi Hirabayashi: "Noncovalent Domino Effect on Helical Screw Sense of Chiral Peptides Possessing C-Terminal Chiral Residue"J.Am.Chem.Soc.. 124(11). 2466-2473 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Yuya Kurokawa, and Nobumitsu Kojima: "Screw Sense Preference of Non-polar L-Amino Acid Residues Second from the N-Terminal Position"J.Chem.Soc., Perkin Trans. 2. 2002(11). 1850-1857 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Hisatoshi Komori, Akinori Takasu, and Tadamichi Hirabayashi: "Noncovalent Chiral Domino Effect on One-Handed Helix of Nonapeptide Containing a Midpoint L-Residue"Biomacromolecules. 4(1). 122-128 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Tatsuo Oshikawa, Mitsuji Yamashita, Kenichi Tagawa, and Tadamichi Hirabayashi: "Crystal Structure of Achiral Nonapeptide Boc-(Aib-Δ^zPhe)_4-Aib-OMe at Atomic Resolution : Evidence for a 3_<10>-Helix"Biopolymers (Article). (in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai, Naoki Ousaka, and Takahiro Okabe: "Mechanism for the Noncovalent Chiral Domino Effect : New Paradigm for the Chirai Role of the N-Terminal Segment in a 3_<10>-Helix"J.Am.Chem.Soc. (Article). (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihito Inai: "Control of Helical Screw Sense of Achiral Peptides through the Covalent and Noncovalent Chiral Interactions"Research Signpost (INDIA). 37-57 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(4名): "Noncovalent Chiral Domino Effect on One-Handed Helix of Nonapeptide Containing a Midpoint L-Reside"Biomacromolecules. 4. 122-128 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(5名): "Crystal Structure of Achiral Nonapeptide Boc-(Aib-Δ^zPhe)_4-Aib-OMe at Atomic Resolution : Evidence for a 3_<10>-Helix"Biopolymers. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人(3名): "Screw Sense Preference of Non-polar L-amino Acid Residues Second from the N-Terminal Position"J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 2002. 1850-1857 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人: "Control of Helical Screw Sense of Achiral Peptides through the Covalent and Noncovalent Chiral Interactions"Recent Research Developments in Macromolecules. 6. 37-57 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人ら(5名): "Noncovalent Domino Effect on Helical Screw Sense of Chiral Peptides Possessing C-Terminal Chiral Residue"J.Am.Chem.Soc.. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人ら(5名): "Solid-State Conformations of Oligopeptides Possessing an-(Aib-Δ^ZPhe)-Segment"J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. 2001. 892-897 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人ら(5名): "A Novel Looping Structure of Linear Hexapeptide Boc-[D-Ala-(Z)-β-phenyldehydroalanine-L-Ala]_2-OMe"Chem.Lett.. 5. 472-473 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人ら(2名): "A Helical Arrangement of β-Substituents of Dehydropeptides.Synthesis and Conformational Study of Sequential Nona-and Dodecapeptides Possessing(Z)-β-(1-Naphthyl)dehydroalanine Residues"Biopolymers. 59. 356-359 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井 嘉人ら(5名): "Structural and Conformational Properties of(Z)-β-(1-Naphthyl)-dehydroalanine Residue"Biopolymers. 58. 9-19 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井嘉人 ら(6名): "Induction of One-Handed Helical Screw Sense in Achiral Peptide through the Domino Effect Based on Interacting Its N-Terminal Amino Group with Chiral Carboxylic Acid"J.Am.Chem.Soc.. 122・47. 11731-11732 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 稲井嘉人 ら(5名): "Conformational Preference of β-Aryldehydroalanine.Solid-State Conformation of Tripeptide Possessing a (Z)-β-(1-Pyrenyl) dehydroalanine Residue in the Second Position"Bull.Chem.Soc.Jpn.. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi