ライゲーションケミストリーの展開に基づく膜蛋白質合成法の開発

• 研究課題/領域番号: 15083204
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 相本 三郎 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (80029967)
• 研究分担者: 川上 徹 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (70273711) ; 佐藤 毅 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (90403013)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 87,000千円 (直接経費: 87,000千円); 2008年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円); 2007年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円); 2006年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円); 2005年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円); 2004年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円); 2003年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
• キーワード: 膜蛋白質 / 化学合成 / ライゲーション法 / 補助基 / ペプチドチオエステル / 溶解性 / 合成法 / 膜近傍部位 / EGF受容体 / 電位依存性プロトンチャネル / EGF 受容体 / v-ATPase / Fmoc法 / 光反応性補助基 / 4回膜貫通型受容体 / 選択的縮合法 / Argタグ補助基

研究概要

ライゲーションケミストリーの開発を中心課題とし、膜蛋白質の合成法に関する総合的研究を行った。また、本研究の過程で得られた知見を元に、膜貫通ドメインを有するペプチドや蛋白質の合成を行い、FGFR3、ErbB2/Neuなどの受容体型チロシンキナーゼや、アミロイド前駆体蛋白質の膜貫通部位の構造解析を行った。また、四回膜貫通型蛋白質の化学合成に世界で始めて成功した。

研究成果

• [雑誌論文] The use of a cysteinyl prolyl ester (CPE) autoactivating unit in peptide ligation reactions (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, S. Aimoto
  • 雑誌名: Tetrahedron 65 ページ: 3871-3877
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide purification by affinity chromatography based on α-ketoacyl group chemistry (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hara, A. Tainosho, K. Nakamura, T. Sato, T. Kawakami, S. Aimoto
  • 雑誌名: J. Peptide Sci. 15 ページ: 369-376
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of the transmembrane dimer of the amyloid precursor protein: Implications for proteolysis by g-secretase (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, T.-C.Tang, G. Reubins, J.Z. Fei, T. Fujimoto, P. Kienlen-Campard, S. N. Constantinescu, J.-N. Octave, S. Aimoto, S. O. Smith
  • 雑誌名: Proc. Natl Acad. Sci. USA 106 ページ: 1421-1426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Lipid-Binding Properties of the N-Terminal Helical Segments in Human Apolipoprotein A-I Using Fragment Peptides (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka
  • 雑誌名: J. Peptide Sci. 15 ページ: 36-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Helix-to-Coil Transition at the ε-Cut Site in the Transmembrane Dimer of the Amyloid Precursor Protein is Reauired for Proteolvsis (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sato
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 ページ: 1421-1426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide purification by affinity chromatography based on α-ketoacyl group chemistry (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hara
  • 雑誌名: J. Pept. Sci. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^1H MAS RFDR NMR of biological membranes (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Aucoin
  • 雑誌名: J. Magn. Reson (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2-Nitrobenzylcarbamate-type Photocleavable Linker Having Fmoc-aminoalkyloxy Group : Preparation and Application to Peptide Purification (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hara
  • 雑誌名: Peptide Science 2008 (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Voltage-Dependent Proton Channel(VSOP)(121-222) (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura
  • 雑誌名: Peptide Science 2008 (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Use of a Cysteinyl Prolyl Ester(CPE)Autoactivating Unit in Peptide Ligati on Reactions (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami
  • 雑誌名: Tetrahedron (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amyloidogenic processing but not aicd production requires a precisely oriented APP dimer assembled by transmembrane GXXXG motifs (2008)
  • 著者名/発表者名: P. Kienlen-Campard
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 283 ページ: 7733-7744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of integral protein in membrane permeabilization by amphidinols (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Morsy
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 1778 ページ: 1453-1459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Synthesis of Ladder-shaped Tetracyclic, Heptacyclic, and Decacyclic Ethers and Evaluation of the Interaction with Transmembrane Proteins (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Torikai
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 10217-10226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of ladder-shaped polyethers with transmembrane a-helix of glycophorin A as evidenced by surface plasmon resonance and saturation transfer difference NMR (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Ujihara
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 18 ページ: 6115-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amyloidogenic processing but not aicd production requires a precisely oriented APP dimer assembled by transmembrane GXXXG motifs. (2008)
  • 著者名/発表者名: P., Kienlen-Campard
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. Epub(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of integral protein in membrane permeabilization by amphidinols. (2008)
  • 著者名/発表者名: N., Morsy
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta Epub(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide Ligation Using the Cysteinyl Prolyl Ester (CPE) Activating Unit at the Carboxy Terminus (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, S. Aimoto
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36 ページ: 76-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequential peptide ligation by using a controlled cysteinyl prolyl ester (CPE) autoactivating unit. (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Kawakami
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 48 ページ: 1903-1905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide Ligation Using the Cysteinyl Prolyl Ester (CPE) Activating Unit at the Carboxy Terminus (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Kawakami
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36 ページ: 76-77
• [雑誌論文] Peptide Thioester Synthesis via an Auxiliary-Mediated N-S Acyl Shift Reaction in Solution (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura
  • 雑誌名: Int. J. Peptide Res. Therapeutics (E-pub)
• [雑誌論文] Studies on substrate specificity at PR/p3 cleavage site of HTLV-1 protease (2007)
  • 著者名/発表者名: J.K.Bang
  • 雑誌名: Int. J. Peptide Res. Therapeutics (E-pub)
• [雑誌論文] Generation of an S-Peptide via an N-S Acyl Shift Reaction in TFA Solution (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, M. Sumida, T. Kawakami, T. Vorherr, S. Aimoto
  • 雑誌名: Bull Chem Soc. Jpn. 79 ページ: 1773-1780
  • NAID: 10019373528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitors of amyloid toxicity based on beta-sheet packing of Aβ40 and Aβ42. (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, P. Kienlen-Campard, M. Ahmed, W. Liu, H. Li, J. I. Elliott, S. Aimoto, S. N. Constantinescu, J. N. Octave, S. O. Smith
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 5503-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluations of Substrate Specificity and Inhibition at PR/p3 Cleavage Site of HTLV-1 Protease (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Naka
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 16 ページ: 3761-3764
• [雑誌論文] Inhibitors of arnyloid toxicity based on beta-sheet packing of Abeta40 and Abeta42 (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Sato
  • 雑誌名: Biochemistry 45 ページ: 5503-5516
• [雑誌論文] Generation of an S-Peptide via an N-S Acyl Shift Reaction in TFA Solution (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura
  • 雑誌名: Bull Chem Soc. Jpn. 79 ページ: 1773-1780
• [雑誌論文] Peptide Thioester Preparation Based on an N-S Acyl Shift Reaction Mediated by a Thiol Ligation Auxiliary. (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami,M. Sumida, K. Nakamura, T. Vorherr, S. Aimoto
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 46 ページ: 8805-8807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of the C-terminal Region of Opioid Receptor Like 1 in an SDS Micelle by the Native Chemical Ligation: Effect of Thiol Additive and SDS Concentration on Ligation Efficiency, (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, Y. Saito, S. Aimoto
  • 雑誌名: J. Peptide Sci. 11 ページ: 410-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequential Peptide Chemical Ligation by the Thioester Method and Extended Chemical Ligation. (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, M. Tsuchiya, K. Nakamura, S. Aimoto
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 46 ページ: 5533-5536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of the C-terminal Region of Opioid Receptor Like 1 in an SDS Micelle by the Native CChemical Ligation Effect of Thiol Additive and SDS Concentration on Ligation Efficiency (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Sato
  • 雑誌名: J.Peptide Sci. 11 ページ: 410-416
• [雑誌論文] Sequential Peptide Chemical Ligation by the Thioester Method and Extended Chemical Ligation (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Kawakami
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 46 ページ: 5533-5536
• [雑誌論文] Peptide Thioester Preparation Based on an N-S Acyl Shift Reaction Mediated by a Thiol Ligation Auxiliary (2005)
  • 著者名/発表者名: T.Kawakami
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 46 ページ: 8805-8807
• [雑誌論文] Structural Role of Glycine in Amyloid Fibrils Formed from Transmembrane alpha-Helices (2005)
  • 著者名/発表者名: W.Liu
  • 雑誌名: Biochemistry 44 ページ: 3591-3597
• [雑誌論文] Ladder-shaped polyether compound, desulfated yessotoxin, interacts with membrane-integral α-helix peptides (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Mori
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 13 ページ: 5099-5103
• [雑誌論文] Switching of turn conformation in an aspartate anion peptide fragment by NH... O(-) hydrogen bonds. (2005)
  • 著者名/発表者名: A.Onoda
  • 雑誌名: Biopolymers, Epub. Jan ページ: 4-4
• [雑誌論文] Synthesis of an olefin-containing cyclic peptide using the solid-phase Honer-Emmons reaction. (2004)
  • 著者名/発表者名: J.K.Bang
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 45 ページ: 99-102
• [雑誌論文] Intact Glycation End Products Containing Carboxylmethyl-Lysine and Glyoxal Lysine Dimer Obtained from Synthetic Collagen Model Peptide (2004)
  • 著者名/発表者名: H.Yamada
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 14 ページ: 5677-5680
• [雑誌論文] Synthesis of the C-terminal Region of Opioid Receptor Like 1 in an SDS Micelle by the Native Chemical Ligation : Effect of Thiol Additive and SDS Concentration on Ligation Efficiency. (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Sato
  • 雑誌名: J.Peptide Sci., Epub. Dec. ページ: 20-20
• [雑誌論文] Solid-Phase Staudinger Ligation on a Novel Core-Shell Type Resin
  • 著者名/発表者名: H.Kim
  • 雑誌名: Organic Lett. (In press)
• [学会発表] ネイティブケミカルライゲーション法とチオエステル法の併用を可能にするチオール保護基としてのメチルチオ基の利用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 赤井優一
  • 学会等名: 第45回ペプチド討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] 電位依存性プロトンチャネル(VSOP)(121-222)の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村健一郎
  • 学会等名: 第45回ペプチド討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] Synthesis of Peptide Thioester by the Cysteinyl Prolyl Ester(CPE)Method (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawakami
  • 学会等名: 第45回ペプチド討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] ヒトSerum Amyloid AのN末端領域は脂質結合に重要な役割を果たす (2008)
  • 著者名/発表者名: 大田慎也
  • 学会等名: 第45回ペプチド討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] アミノオキシ基とイソチオシアネート基の選択的化学反応とそれに続くエドマン分解を利用したペプチドの精製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田結荘明
  • 学会等名: 第45回ペプチド討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] Fmoc-アミノプロピルオキシ基を導入した2-ニトロベンジルカルバメイト型リンカーの合成とペプチド精製への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原利明
  • 学会等名: 第45回ペプチド討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] Peptide thioester preparation and peptide ligation using cysteinyl prolyl ester (CPE) autoactivating unit (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawakami
  • 学会等名: 30th European Peptide Symposium
  • 発表場所: ヘルシンキ
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] Peptide thioester preparation and peptide ligation using cysteinyl prolyl ester(CPE)autoactivating unit (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawakami
  • 学会等名: 3oth European Peptide Symposium
  • 発表場所: ヘルシンキ
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] N-4, 5-ジメトキシ-2-メルカプトベンジル基が介するN-Sアシル基転位反応を鍵反応としたペプチドチオエステル合成法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村健一郎
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] α-ケトアシル基の形成と切断を鍵反応とするペプチド精製法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原利明
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] N-Sアシル基転位反応を利用したペプチドチオエステルの調製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村健一郎
  • 学会等名: 第44回ペプチド討論会
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2007-11-07
• [学会発表] トロンボポエチン受容体の細胞外膜近傍部位-膜貫通部位の化学合成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 上杉知也
  • 学会等名: 第44回ペプチド討論会
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2007-11-07
• [学会発表] N to S Acyl Shift Reaction in Peptied Ligation (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Kawakami
  • 学会等名: 4th international Peptied Symposium
  • 発表場所: オーストラリア・ケアンズ
  • 年月日: 2007-10-23
• [学会発表] PEPTIDE THIOESTER SYNTHESIS BY AN ON-RESINAUXILIARY-MEDIATED N-S ACYL SHIFT REACTION (2007)
  • 著者名/発表者名: S., Aimoto
  • 学会等名: Modern Solid Phase Peptied Synthesis & Its Applications
  • 発表場所: オーストラリア・ポートダグラス
  • 年月日: 2007-10-19
• [学会発表] Peptied Ligation via the N to S Acyl Shift Reaction (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Kawakami
  • 学会等名: Chemical Protein Synthesis Meeting
  • 発表場所: オーストラリア・ヘロン島
  • 年月日: 2007-10-18
• [学会発表] Peptied Ligation via the In-situ Transformation of an Amide in to a Thioester at a Cysteine Residue (2007)
  • 著者名/発表者名: T., Kawakami
  • 学会等名: American Peptied Symposium
  • 発表場所: カナダ・モントリオール
  • 年月日: 2007-06-27
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.protein.osaka-u.ac.jp/organic/index.html
• [産業財産権] ペプチドエステル試薬,およびそのライゲーションまたチオエステル化合物の製造のための使用 (2006)
  • 発明者名: 相本三郎、川上徹
  • 権利者名: 相本三郎、川上徹、大阪大学、大阪産業振興機構
  • 出願年月日: 2006
  • 外国
• [産業財産権] ペプチドエステルを用いたライゲーション法、およびチオエステル化合物の製造方法 (2005)
  • 発明者名: 川上徹、相本三郎
  • 権利者名: 川上徹、相本三郎、大阪大学、大阪産業振興機構
  • 出願年月日: 2005
• [産業財産権] ペプチドエステルを用いたライゲーション法、およびチオエステル化合物の製造方法 (2005)
  • 発明者名: 相本 三郎, 川上 徹
  • 権利者名: 発明者大阪大学大阪産業振興機構
  • 出願年月日: 2005-10-14
• [文献書誌] T.Kawakami, S.Aimoto: "A Photoremorable ligation auxiliary for use in polypeptide synthesis"Tetrahedron Letters. 44・32. 6059-6061 (2003)
• [文献書誌] T.Sato, S.Aimoto: "Use of thiosulfonate for the protection of thiol groups in peptide ligation by the thioester method."Tetrahedron Letters. 44・44. 8085-8087 (2003)