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創薬ツール指向型主鎖へテロ置換ペプチドの網羅的合成法の開拓研究

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2351
補助金の研究課題番号 21J23098 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分国内
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

小林 大志朗  徳島大学, 大学院薬科学教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードヒドロキサム酸 / ロッセン転位 / アシルイミニウム / ペプチド / ヘテロ化 / トリプトファン / システイン / サクチペプチド / α位変換 / 合成後期多様化法 / フッ素 / ヘテロ原子
研究開始時の研究の概要

継続課題のため、記入しない。

研究実績の概要

本研究課題ではロッセン転位反応による主鎖ヒドロキサム酸グリシンの主鎖アミノ化体への変換を鍵として、ペプチド合成最終段階での多様な選択的主鎖ヘテロ化法の開発を目指している。昨年度は基質汎用性検証や本法の応用展開について精査し、更に開発した主鎖ヘテロ化反応を用いて天然物サクチペプチド類の合成を可能とする分子内チオエーテル化も達成している。そこで本年度では実際の天然物合成を行った。合成標的としては二環性天然ペプチドStreptosactinを選択し、まずは必要となるalpha-ヒドロキシメチル化ヒドロキサム酸グリシンの合成に取り組んだ。ここでは、alpha-ヒドロキサム酸グリシンの原料となるalpha-アミノマロン酸のalpha位炭素のpKaの低さに着目し、塩基条件下でのエノラート形成と続くホルムアルデヒドの添加によりalpha-ヒドロキシメチル化アミノマロン酸の合成に成功した。一方で、Streptosactinのサクチオニン構造含有ペプチドフラグメントの調製にも取り掛かり、所望の配列で一部分子内サクチオニン形成反応が進行する条件を見出した。
本研究課題では主鎖ヒドロキサム酸グリシンを用い、ペプチド上ロッセン転位反応を経て、ペプチド主鎖アミノ化、ヒドロキシ化およびチオエーテル化を達成した。また、条件最適化は十分ではないものの、ペプチド主鎖フッ素化の進行が示唆される反応条件も見出している。最後に、得られたペプチド主鎖変換法を活用し、サクチオニン構造構築にも成功した。
上記研究課題に加え、ペプチド中のシステイン側鎖とトリプトファン側鎖を選択的に連結する反応を開発した。本反応をトリプトファン選択的ペプチド・タンパク質修飾法へと応用し、ペプチド脂肪鎖修飾および非変性条件での抗体修飾を達成した。また得られた修飾反応を駆使し、ペプチドのヘテロ二量化にも成功した。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] S-Protected Cysteine Sulfoxide-Enabled Tryptophan-Selective Modification with Application to Peptide Lipidation2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi D, Kuraoka E, Hayashi J, Yasuda T, Kohmura Y, Denda M, Harada N, Inagaki N, Otaka A.
    • 雑誌名

      ACS Med Chem Lett.

      巻: 14 号: 7 ページ: 1125-1130

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.2c00161

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-mediated C-H sulphenylation or selenylation of tryptophan enabling macrocyclization of peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Daishiro、Kohmura Yutaka、Hayashi Junya、Denda Masaya、Tsuchiya Koichiro、Otaka Akira
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 82 ページ: 10763-10766

    • DOI

      10.1039/d1cc04856b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Peptide Cyclization Mediated by Metal‐Free S‐Arylation: S‐Protected Cysteine Sulfoxide as an Umpolung of the Cysteine Nucleophile2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Daishiro、Kohmura Yutaka、Sugiki Toshihiko、Kuraoka Eisuke、Denda Masaya、Fujiwara Toshimichi、Otaka Akira
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 27 号: 56 ページ: 14092-14099

    • DOI

      10.1002/chem.202102420

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] S-Protected cysteine sulfoxide-enabled peptide and protein customization methodology2024

    • 著者名/発表者名
      Daishiro Kobayashi, Masaya Denda, Akira Otaka
    • 学会等名
      Biologics 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] TRYPTOPHAN-SELECTIVE PEPTIDE MODIFICATION USING S-ACETAMIDEMETHYL PROTECTED CYSTEINE SULFOXIDE UNDER MILD ACIDIC CONDITION AND ITS APPLICATION TO PEPTIDE HETERODIMERIZATION2023

    • 著者名/発表者名
      Daishiro Kobayashi, Junya Hayashi, Kota Hidaka, Kento Ohkawachi, Yutaka Komura, Masaya Denda, Akira Otaka
    • 学会等名
      第60回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 酸活性化スルホキシドを利用したペプチド上Trp修飾法の開発研究2023

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗, 林隼矢, 日高功太, 大川内健人, 光村豊, 傳田将也, 大髙章
    • 学会等名
      第55回若手ペプチド夏の勉強会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] S-Protected cysteine sulfoxide-utilizing protein modification under mild acidic condition2023

    • 著者名/発表者名
      Daishiro Kobayashi, Junya Hayashi, Kota Hidaka, Kento Ohkawachi
    • 学会等名
      13th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Interrupted Pummerer 反応による Trp 選択的修飾を利用した One-pot ペプチドヘテロ二量化法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗、林隼矢、日高功太、光村豊、大川内健人、傳田将也、大高章
    • 学会等名
      第49回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 保護システインスルホキシドを利用したペプチド・タンパク質Trp残基選択的修飾法の開発研究2022

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗、林隼矢、日高功太、大川内健人、光村豊、傳田将也、大高章
    • 学会等名
      第54回若手ペプチド夏の勉強会(Web会議)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 銅添加を鍵としたシステイン―トリプトファン間架橋反応の開発研究”2021

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗、光村 豊、林 隼矢、傳田将也、大高 章
    • 学会等名
      第53回若手ペプチド夏の勉強会 (Web開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of Copper and Iron-mediated Cys-Trp-linking Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗、光村 豊、林 隼矢、傳田将也、大高 章
    • 学会等名
      第58回 ペプチド討論会 (Web開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel Cys-Trp-linking reaction using S-protected cysteine sulfoxide for the synthesis of Amatoxin derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗、光村 豊、杉木俊彦、倉岡瑛祐、傳田将也、藤原敏道、大高 章
    • 学会等名
      13th AFMC INTERNATIONAL MEDICINAL CHEMISTRY SYMPOSIUM (Web開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] S-保護システインスルホキシドを利用したトリプトファン選択的修飾反応の開発研究2021

    • 著者名/発表者名
      小林大志朗、倉岡瑛祐、光村 豊、林 隼矢、傳田 将也、大高 章
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会 (Web開催)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-12-25  

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