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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

研究課題

研究課題/領域番号 19K22272
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

千葉 一裕  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 学長 (20227325)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード核酸医薬 / 電解合成 / 化学合成 / 中分子 / ペプチド / 液相合成 / 電解反応 / 有機合成 / 生物活性 / コンビナトリアルケミストリー
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

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.そのためには新たに数多くの課題を克服する必要があり,この課題点の克服こそが従来技術を凌ぐ,極めて革新性の高い研究課題となるものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

.本研究は,これまでの方法の課題点を克服し,ほぼ無限に存在するペプチド分子について,体系的,網羅的,かつ定量的に完全化学合成を達成する革新的な提案である.本法を応用することにより、今後新たに発生する感染症対策や,新種の疾病,新規農薬用途などに対応した活性物質を探索するために極めて重要な役割をになう革新技術となるものである.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] The University of Tulsa/Department of Chemistry and Biochemistry(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Synthetic electrochemistry for peptides2024

    • 著者名/発表者名
      Okada Yohei、Chiba Kazuhiro
    • 雑誌名

      Current Opinion in Electrochemistry

      巻: 45 ページ: 101469-101469

    • DOI

      10.1016/j.coelec.2024.101469

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design, synthesis and biological evaluation of simplified analogues of MraY inhibitory natural product with rigid scaffold2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro, Okamoto; Aoi, Ishikawa; Ryotaro, Okawa; Kazuki, Yamamoto; Toyotaka, Sato; Shinichi, Yokota; Kazuhiro, Chiba; Satoshi, Ichikawa
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 55 ページ: 116556-116556

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116556

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Anodic <i>N</i> ‐α Hydroxylation: Accessing Versatile Intermediates for Azanucleoside Derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Kurose Yuma、Okamoto Kazuhiro、Okada Yohei、Kitano Yoshikazu、Chiba Kazuhiro
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: accepted 号: 4

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100756

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation Potential Gap (ΔEox): The Hidden Parameter in Redox Chemistry2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K.; Shida, N.; Morizumi, H.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 61 号: 30

    • DOI

      10.1002/anie.202206064

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing Electron Transfer Events in Radical Cation Cycloadditions: Intramolecular vs. Intermolecular Single Electron Transfer2022

    • 著者名/発表者名
      Tanami Shuhei、Hussaini Syed R.、Kitano Yoshikazu、Chiba Kazuhiro、Okada Yohei
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2022 号: 40

    • DOI

      10.1002/ejoc.202201023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stereoselective Production of Imino-D-ribitol and C-Azanucleosides via Electrochemical C-H Functionalization2022

    • 著者名/発表者名
      Morizumi, H.; Okamoto, K.; Akahane, S.; Takemae, H.; Oba, M.; Okada , Y.; Kitano, Y.; Mizutani, T.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 26 号: 1

    • DOI

      10.1002/ejoc.202201046

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peptide Head‐to‐Tail Cyclization: A “Molecular Claw” Approach2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagami, S.; Okada, Y.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 22 号: 22 ページ: 3133-3138

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100185

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Synthesis of Imino‐C‐Nucleosides by “Reactivity Switching” Methodology for in situ Generated Glycoside Donors2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuhiro, Tsutsui Mizuki, Morizumi Haruka, Kitano Yoshikazu, Chiba Kazuhiro
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 17 ページ: 2479-2484

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100106

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrosilane-Mediated Electrochemical Reduction of Amides2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K.; Nagahara, S.; Imada, Y.; Narita, R.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 86 号: 22 ページ: 15992-16000

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00931

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biphasic Electrochemical Peptide Synthesis2021

    • 著者名/発表者名
      Nagahara, S.; Okada, Y.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 12 号: 39 ページ: 12911-12917

    • DOI

      10.1039/d1sc03023j

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrochemical Amide Bond Formation from Benzaldehydes and Amines: Oxidation by Cathodic‐Generated Hydrogen Peroxide2020

    • 著者名/発表者名
      Kurose, Y.; Imada, Y.; Okada, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 25 号: 25 ページ: 3844-3846

    • DOI

      10.1002/ejoc.202000479

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Insights on Concentrated Lithium Salt/Nitroalkane Electrolyte Based on Analogy with Fluorinated Alcohols2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shida, Yasushi Imada, Yohei Okada, Kazuhiro Chiba
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 2020 号: 5 ページ: 570-574

    • DOI

      10.1002/ejoc.201901576

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Formation of Cinnamaldehyde by the Electrolyte System N,N ‐Diisopropylethylamine and 1,1,1,3,3,3‐Hexafluoropropan‐2‐ol2020

    • 著者名/発表者名
      Imada Yasushi、Okada Yohei、Chiba Kazuhiro
    • 雑誌名

      ChemElectroChem

      巻: 7 号: 7 ページ: 1619-1622

    • DOI

      10.1002/celc.202000275

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Total Synthesis of Pyrrolophenanthridone Alkaloids: Controlling for the Anodically Initiated Electron Transfer Process2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Okamoto, Kazuhiro Chiba
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 22 号: 9 ページ: 3613-3617

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01082

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Tag-Assisted Liquid-Phase Peptide Synthesis: Application to the Synthesis of the Bradykinin Receptor Antagonist Icatibant Acetate2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Okada, Rico Takasawa, Daisuke Kubo, Natsumi Iwanaga, Shuji Fujita, Kosuke Suzuki, Hideaki Suzuki, Hidehiro Kamiya, Kazuhiro Chiba,
    • 雑誌名

      Org. Process Res. Dev.

      巻: 23 号: 11 ページ: 2576-2581

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.9b00397

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電解発生イミニウムカチオン種の構造解析および反応性制御に基づくイミノ糖C-グリコシド類の合成2021

    • 著者名/発表者名
      岡本一央,筒井瑞季,北野克和,千葉一裕
    • 学会等名
      日本農薬学会第46 回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] つくる責任つかう責任と有機合成反応2021

    • 著者名/発表者名
      千葉一裕
    • 学会等名
      日本農薬学会第46 回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrochemical Total Synthesis of Kalbretorine2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Okamoto and Kazuhiro Chiba
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochemical Peptide Synthesis Utilizing Soluble-Tag Method2020

    • 著者名/発表者名
      Shingo Nagahara1, Yohei Okada2 and Kazuhiro Chiba
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Intramolecular Peptide Cyclization Method without Intermolecular cyclization reactions2020

    • 著者名/発表者名
      Sayuri Yamagami,1 Yohei Okada,2 Yoshikazu Kitano,1 and Kazuhiro Chiba
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regioselective Deacetylation of Tetra-O-Acetyl-D-Mannose by Broensted Acid-Mediated Intramolecular Rearrangement2020

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kai, Kazuhiro Okamoto and Kazuhiro Chiba
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrochemical Amide Bond Formation from Benzaldehydes and Amines:Oxidation by Cathodic-Generated Hydrogen Peroxide2020

    • 著者名/発表者名
      Yuma Kurose, Yasushi Imada, Yohei Okada, and Kazuhiro Chiba
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitromethylation of Amino Acids by Paired Electrolysis in MeNO2-LiClO42020

    • 著者名/発表者名
      Masato Kashiwazaki, Atsuro Ito, Kazuhiro Okamoto and Kazuhiro Chiba
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A New Method for the Preparation of Bis(alkylamino)maleonitriles from Aliphatic Isocyanides2020

    • 著者名/発表者名
      Takaya Fujihara, Sayaka Tafuku, Takuya Fukuda, Kazuhiro Chiba and Yoshikazu Kitano
    • 学会等名
      14th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電解C-グリコシド結合形成によるC-Azanucleosideの合成2020

    • 著者名/発表者名
      筒井瑞季、岡本一央、千葉一裕
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 可溶性タグを利用した電気化学的ペプチド合成法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      永原紳吾、岡田洋平、千葉一裕
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大量合成に適したペプチド液相合成法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      高澤 理子、岡田 洋平、久保 大輔、岩永 なつみ、藤田 秀司、鈴木 康介、鈴木 秀明、神谷 秀博、千葉 一裕
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子内電子移動過程の制御による Pratosine の電解全合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡本 一央、千葉 一裕
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドの分子内環化反応を促進する反応場の構築2020

    • 著者名/発表者名
      山上 紗弓理、岡田 洋平、北野 克和、千葉 一裕
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 農芸化学の世界から未来を拓くために2020

    • 著者名/発表者名
      千葉 一裕
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 過塩素酸リチウム-ニトロアルカン系における陽極酸化を鍵反応としたヌクレオシドアナログの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      岡本一央、信田尚毅、筒井瑞季、小路貴生、千葉一裕
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 可溶性タグを利用した電気化学的ペプチド合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      永原紳吾、千葉一裕
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 14th International Symposium on Organic Reactions, the 44th Symposium on Organic Electron Transfer Chemistry (EOC), and the 8th German Japanese (Global Joint) Symposium on Electrosynthesis2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2025-01-30  

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