| 研究課題/領域番号 |
22K14798
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大澤 歩 京都大学, 工学研究科, 助教 (00867004)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 擬プロリン / 連続マイケル反応 / 擬プロリン構造 / マイケル付加 / タンパク質 / 立体構造制御 / 翻訳後修飾 / システイン / 連続マイケル付加 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質は生命活動の中心を担う生体分子であり，酵素をはじめ多様な機能を持つ。生命はタンパク質の立体構造を変化させることで，その機能のオン・オフを巧みに制御する仕組みを備えている。本研究では，この仕組みのひとつである「翻訳後修飾」に着目し，有機合成反応を利用した「人工翻訳後修飾」によりタンパク質の立体構造を制御する手法を開発する。本手法は，従来にないタンパク質の生物活性制御への利用が期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，タンパク質の化学修飾によりその立体構造を可逆的に制御する手法の創出を目指している。タンパク質の「折れ曲がり」構造に重要なプロリンに着目し，タンパク質に元来含まれるシステインを化学修飾してプロリン様の構造（擬プロリン構造）を構築することで，タンパク質の立体構造変化を誘起させることができると考えた。独自の反応剤設計により，システイン残基の側鎖メルカプト基とアミド窒素原子の連続マイケル反応を利用する擬プロリン構造の形成と，その逆反応に相当する分解反応を世界で初めて実現できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の擬プロリン構造形成法は，水分の除去を必要とする脱水酸触媒条件のみが知られており，本研究により世界ではじめて水系溶媒中で擬プロリン構造形成が可能となった。擬プロリン構造はペプチドのユニークな立体構造変化を誘起できると考えられ，本成果をペプチドやタンパク質へと適用できれば，立体構造を化学反応により変化させる手法に発展できる。これら生体分子の立体構造は，生理機能や薬効などの機能と密接に関係しているため，生体中で立体構造を変化させることで，例えば薬効のオン・オフなどの制御が可能になると期待でき，副作用を低減した治療法開発に貢献できる。
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