短いペプチドオリゴマーを用いた、水中での強固な規則構造の構築と制御

• 研究課題/領域番号: 25460009
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 尾谷 優子 東京大学, 大学院薬学系研究科, 講師 (60451853)
• 研究期間 (年度): 2013-02-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ヘリックス / 非天然アミノ酸 / オリゴマー / コンホメーション / 計算科学 / 有機合成 / β－アミノ酸 / ヘリックス構造 / プロリン / アミド結合 / シス－トランス異性化 / 人工アミノ酸 / 有機合成化学 / 分子動力学計算 / NMR解析 / 二環性β－アミノ酸 / アミド平衡 / ヘリックスミミック / 閉環メタセシス

研究成果の概要

アミノ酸を連結したペプチドオリゴマーは、その構造の柔軟性や周囲の溶媒との水素結合により、安定な規則構造をとりにくいことが多い。ゆえに環境に依存しない、高度に制御された構造を予測の通りに作り出すことは重要な課題である。
本課題では、コンホメーションを制御したプロリン型β－アミノ酸のオリゴマーを合成し、アミド結合のシス－トランス平衡をトランスアミドに完全に偏らせた、堅牢なトランスアミド体ヘリックス構造の創製を行った。本構造は溶媒や温度に関わらず安定であった。また、置換基を導入したオリゴマーのアミド結合の異性化平衡に関する基礎的な検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrogen Bonding to Carbonyl Oxygen of Nitrogen-Pyramidalized Amide – Detection of Pyramidalization Direction Preference by Vibrational Circular Dichroism Spectroscopy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wang S., Taniguchi T. , Monde K. ,Kawahata M., Yamaguchi K., Otani Y.,Ohwada T.
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 52 号: 21 ページ: 4018-4021
  • DOI: 10.1039/c6cc00284f
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tandem Buildup of Complexity of Aromatic Molecules Through Multiple Successive Electrophile Generation in One Pot, Controlled by Varying the Reaction Temperature (2016)
  • 著者名/発表者名: Akinari Sumita, Yuko Otani, and Tomohiko Ohwada
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 14 号: 5 ページ: 1680-1693
  • DOI: 10.1039/c5ob02240a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure-Activity Relationships of Lysophosphatidylserine Analogs as Agonists of G-Protein-Coupled Receptors GPR34, P2Y10, and GPR174 (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaya Ikubo, Asuka Inoue, Sho Nakamura, Sejin Jung, Misa Sayama, Yuko Otani, Akiharu Uwamizu, Keisuke Suzuki, Takayuki Kishi, Akira Shuto, Jun Ishiguro, Michiyo Okudaira, Kuniyuki Kano, Kumiko Makide, Junken Aoki, and Tomohiko Ohwada
  • 雑誌名: Journal of Medicinal Chemistry 巻: 58 号: 10 ページ: 4204-4219
  • DOI: 10.1021/jm5020082
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lysophosphatidylserine analogues differentially activate three LysoPS receptors (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiharu Uwamizu, Asuka Inoue, Kensuke Suzuki, Michiyo Okudaira, Akira Shuto, Yuji Shinjo, Jun Ishiguro, Kumiko Makide, Masaya Ikubo, Sho Nakamura, Sejin Jung, Misa Sayama, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada and Junken Aoki
  • 雑誌名: Journal of biochemistry 巻: 157 号: 3 ページ: 151-160
  • DOI: 10.1093/jb/mvu060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Robust Trans-Amide Helical Structure of Oligomers of Bicyclic Mimics of β-Proline: Impact of Positional Switching of Bridgehead Substituent on Amide Cis-Trans Equilibrium. (2014)
  • 著者名/発表者名: Siyuan Wang; Yuko Otani; Xin Liu; Masatoshi Kawahata; Kentaro Yamaguchi; Tomohiko Ohwada
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 巻: 79 号: 11 ページ: 5287-5300
  • DOI: 10.1021/jo500916j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acid-promoted Chemoselective Introduction of Amide Functionality onto Aromatic Compounds Mediated by Isocyanate Cation Generated from Carbamate (2014)
  • 著者名/発表者名: Akinari Sumita, Hiroaki Kurouchi, Yuko Otani, and Tomohiko Ohwada
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 9 号: 10 ページ: 2995-3004
  • DOI: 10.1002/asia.201402625
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protonation Switching to Least Basic Heteroatom of Carbamate through Cationic Hydrogen Bonding Promotes Formation of Isocyanate Cation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Kurouchi, Akinari Sumita, Yuko Otani, and Tomohiko Ohwada
  • 雑誌名: Chemistry-A European Journal 巻: 20 号: 28 ページ: 8682-8690
  • DOI: 10.1002/chem.201402447
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trans-nitrosylation directs TRPA1 selectivity in N-nitrosamine activators (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kozai, Yoji Kabasawa, Maximilian Ebert, Shigeki Kiyonaka, Firman, Yuko Otani, Tomohiro Numata, Nobuaki Takahashi, Yasuo Mori, Tomohiko Ohwada
  • 雑誌名: Molecular Pharmacology 巻: 85 ページ: 175-185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enantiodivergent Deprotonation-Acylation of α-Amino Nitriles (2013)
  • 著者名/発表者名: Michiko Sasaki, Tomo Takegawa, Kunihiro Sakamoto, Yuri Kotomori, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada, Masatoshi Kawahata, Kentaro Yamaguchi, and Kei Takeda
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 巻: 52 号: 49 ページ: 12956-12960
  • DOI: 10.1002/anie.201306443
  • 査読あり
• [学会発表] sp2-窒素上での求核置換反応による複素環構築反応の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 寧 桜唐, 福田 朋也, 尾谷 優子, 川幡 正俊, 山口 健太郎, 大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] リン原子への隣接基関与によるリン酸トリエステルのP-O結合開裂反応と新たな求電子種発生法への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 澄田 明成, 尾谷 優子, 大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 不斉記憶型分子内アルキル化における窒素置換基効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大津寄 悠,松田 誠司, 川上 晋平, 吉村 智之, 尾谷 優子, 谷 紀彦, 大和田 智彦, 川端 猛夫
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 橋頭位置換二環性プロリン誘導体のヘテロペプチドオリゴマーの構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: ザイ ルーハン, オカンポ ディエゴ, 王 思遠, 尾谷 優子, 大和田智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] アルカリ加水分解に対する二環性βプロリンアミドの安定性 (2016)
  • 著者名/発表者名: オカンポ ディエゴ, ザイ ルーハン, 王 思遠, 尾谷 優子, 川幡 正俊, 山口 健太郎, 大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] タンパク質S-トランスニトロソ化反応解析のためのモデル反応の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 猪股 悟, フィルマン, 尾谷 優子, 大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] プロリン型人工アミノ酸ペプチドの規則構造化における置換基効果の計算科学的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾谷 優子, 王 思遠, 渡邉 恵, 北尾 彰朗, 大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] ペリ位置換基―イミノカチオン結合形成における構造要求性の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福田 朋也, 寧 桜唐, 尾谷 優子, 川幡 正俊, 山口 健太郎, 大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] リゾリン脂質のGPCRへの結合様式解明のための誘導体合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐山 美紗, ジョン セジン, 中村 翔, 井久保 仁也, 尾谷 優子, 上水 明治, 岸 貴之, 井上 飛鳥, 巻出 久美子, 青木 淳賢, 広川 貴次,大和田 智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３６年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] プロリン型の非天然アミノ酸の柔らかいアミド結合に基づいた規則構造制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾谷 優子
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府・京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] 二環性β-プロリンオリゴマーの規則構造化の鎖長依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾谷優子・王思遠・北尾彰朗・渡辺恵・大和田智彦
  • 学会等名: 第４５回複素環化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] 可視光感受性二環性ニトロソアミンを用いるCaged NO化合物の生細胞応用のための構造最適化 (2015)
  • 著者名/発表者名: フィルマン・中嶋隆浩・猪股悟・尾谷優子・浦野泰照・佐藤守俊・大和田智彦
  • 学会等名: 第４５回複素環化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Synthesis and conformational study of hetero-dimers of bicyclic proline derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Luhan Zhai, Diego Ocampo, Siyuan Wang, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚中央公民館（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-11-17
• [学会発表] New helical foldamer with 1:1 alpha/beta amino acid residue patterns (2015)
  • 著者名/発表者名: Siyuan Wang, Yuko Otani, Masatoshi Kawahata, Kentaro Yamaguchi, Tomohiko Ohwada
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚中央公民館（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] Alkaline hydrolysis of nonplanar bicyclic β-proline amides (2015)
  • 著者名/発表者名: Diego Antonio Ocmapo Gutierrez de Velasco, Zhai Liuhan, Siyuan Wang, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada
  • 学会等名: 第52回ペプチド討論会
  • 発表場所: 平塚中央公民館（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] GPCR と脂質リガンドの結合モデルに基づくリガンドの構造展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐山 美紗
  • 学会等名: CBI学会2015年大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • 年月日: 2015-10-27
• [学会発表] オキシム転位選択性の制御：オキシム窒素カチオンの安定化へのへテロ原子の関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寧桜唐，福田朋也，尾谷優子，川幡正俊，山口健太郎，大和田智彦
  • 学会等名: 第４６回 反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府・東大阪市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] ワンポット逐次的求電子種生成法の開発-芳香族連続官能基化反応への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 澄田明成，黒内寛明，尾谷優子，大和田智彦
  • 学会等名: 第４６回 反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府・東大阪市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] Structural Expansion of the Lipid Ligand Lysophosphatidylserine Based on the Model of Hydrophobic Binding Pocket of G-protein-coupled Receptor GPR34/LPS1 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐山 美紗, ジョンセジン, 中村翔, 井久保仁也, 尾谷優子, 上水明治, 岸貴之, 井上飛鳥, 巻出久美子, 青木淳賢, 広川貴次, 大和田智彦
  • 学会等名: 第43回構造活性相関シンポジウム・第10回薬物の分子設計と開発に関する日中シンポジウム
  • 発表場所: 新潟日報メディアシップ 日報ホール（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] オキシム窒素上の新しい結合形成反応：隣接基関与によるイミノカチオンの関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福田 朋也・寧 桜唐・尾谷優子・大和田智彦・川幡正俊・山口健太郎
  • 学会等名: 第２６回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] タンパク質S-トランスニトロソ化反応のモデル系構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 猪股 悟・フィルマン・尾谷優子・大和田智彦
  • 学会等名: 第２６回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] アルカリ加水分解に対する二環性β-プロリンアミドの安定性 (2015)
  • 著者名/発表者名: ディエゴアントニオオカンポグティエレスデベラスコ、ザイルーハン、 劉シン、王思遠、尾谷優子、大和田智彦
  • 学会等名: 第59回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 日本大学（千葉県・船橋市）
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] 二環性プロリン誘導体のヘテロジペプチドのコンホメーション解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: ザイ ルーハン、ディエゴ オカンポ、劉 シン、王 思遠、尾谷 優子、 大和田 智彦
  • 学会等名: 第59回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 日本大学（千葉県・船橋市）
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] 架橋した二環性β-アミノ酸二量体のアミド結合の回転速度の鎖長効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 劉 シン
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学、兵庫医療大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] α－アミノ酸を連結させた二環性β－プロリンミミックのコンホメーション解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: ザイ ルーハン
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学、兵庫医療大学
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] Robust Cis- and Trans-Amide Helical Structures of Oligomers ofBicyclic Mimics of β-Proline: Full Contorol of Amide Cis-Trans Equilibrium (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Ohwada
  • 学会等名: Symposium on Foldamers 2015
  • 発表場所: Bordeaux-Pessac, France
  • 年月日: 2015-01-26 – 2015-01-28
• [学会発表] Structure Dependency of Potencies and Subtype-selectivities of Endogenous Lipid Ligands against GPCRs (2013)
  • 著者名/発表者名: Sejin Jung
  • 学会等名: The 2nd annual conference of International Chemical Biology Society (ICBS2013)
  • 発表場所: Shirankaikan, Kyoto, Japan
• [学会発表] Development of Nitrosamines, Releasing Nitric Oxide in Cells upon Visible Light Irradiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Firman
  • 学会等名: The 2nd annual conference of International Chemical Biology Society (ICBS2013)
  • 発表場所: Shirankaikan, Kyoto, Japan
• [学会発表] リゾホスファチジルセリン受容体アゴニストの配座に関する研究
  • 著者名/発表者名: 中村翔
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第８回年会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学、東京
• [学会発表] テトラヒドロピラン骨格を用いたグリセロール部位のコンフォメーションを固定したリゾホスファチジルセリン誘導体の合成
  • 著者名/発表者名: ジョンセジン
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第８回年会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学、東京
• [学会発表] カルバメートの選択的結合開裂によるイソシアネートカチオン発生法の開発と芳香族求電子置換反応への応用
  • 著者名/発表者名: 黒内寛明
  • 学会等名: 第２４回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学、東京
• [学会発表] イソシアネートカチオンを用いた芳香族化合物の新規アミド化反応の開発
  • 著者名/発表者名: 澄田明成
  • 学会等名: 第２４回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学、東京
• [学会発表] プロリン型二環性β-アミノ酸二量体の分子内架橋によるアミド シス・トランス平衡の制御
  • 著者名/発表者名: 劉シン
  • 学会等名: 第４３回複素環化学討論会
  • 発表場所: 長良川国際会議場、岐阜
• [学会発表] 芳香環の直接的ラクタム化反応による効率的なジヒドロイソキノロン誘導体の合成ー強酸・室温条件下でのカルバメートの結合開裂によるイソシアネートカチオンの発生-
  • 著者名/発表者名: 黒内寛明
  • 学会等名: 第４３回複素環化学討論会
  • 発表場所: 長良川国際会議場、岐阜
• [学会発表] 二環性β-アミノ酸オリゴマーを用いたヘリックス構造のデザインと合成および構造特性
  • 著者名/発表者名: 王思遠
  • 学会等名: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 帝京大学薬学部、東京
• [学会発表] GPCRをレセプターとするリゾリン脂質の活性構造探索のための有機合成的アプローチ
  • 著者名/発表者名: 鄭 世珍
  • 学会等名: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 帝京大学薬学部、東京
• [学会発表] 可視光照射により一酸化窒素を放出するニトロソアミンの細胞応用性の最適化
  • 著者名/発表者名: フィルマン
  • 学会等名: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 帝京大学薬学部、東京
• [学会発表] 強酸条件下におけるカルバメートを用いた芳香族化合物のアミド化反応の開発
  • 著者名/発表者名: 澄田明成
  • 学会等名: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 帝京大学薬学部、東京
• [学会発表] 新規膜レセプターアゴニストの構造要求性に関する研究
  • 著者名/発表者名: 中村翔
  • 学会等名: 第３９回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学、福岡
• [学会発表] 大和田智彦
  • 著者名/発表者名: ベックマン転位条件におけるオキシムの新規転位反応 一過的なハロゲン-窒素結合を形成する隣接基関与
  • 学会等名: 第３９回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学、福岡
• [学会発表] Design, Synthesis and Structural Studies of Helical Oligomers Based on a Constrained Bicyclic Building Block
  • 著者名/発表者名: Siyuan Wang
  • 学会等名: The 4th Asia-Pacific International Peptide Symposium (APIPS) (第50回ペプチド討論会)
  • 発表場所: Hotel Hankyu Expo Park,Osaka
• [学会発表] Control of Amide Cis-Trans quilibrium through Cross-Linking between Side Chains of Proline-like Bicyclic β-Amino Acid Dimers
  • 著者名/発表者名: Xin Liu
  • 学会等名: The 4th Asia-Pacific International Peptide Symposium (APIPS) (第50回ペプチド討論会)
  • 発表場所: Hotel Hankyu Expo Park,Osaka
• [学会発表] TRPA1チャネルを選択的に活性化できるトランスニトロシル化反応
  • 著者名/発表者名: 大和田智彦
  • 学会等名: 日本薬学会第１３４年会
  • 発表場所: 熊本大学、熊本
• [学会発表] ブレンステッド酸を用いた芳香環への効率的な２級・３級アミド基導入反応の開発
  • 著者名/発表者名: 澄田明成
  • 学会等名: 日本薬学会第１３４年会
  • 発表場所: 熊本大学、熊本
• [学会発表] オキシム新転位反応のためのテトラロンのペリ位置換基導入法の確立
  • 著者名/発表者名: 福田朋也
  • 学会等名: 日本薬学会第１３４年会
  • 発表場所: 熊本大学、熊本
• [学会発表] ベックマン転位条件下で起きるオキシムの新規転位反応におけるハロニウム中間体の安定化
  • 著者名/発表者名: 寧桜唐
  • 学会等名: 日本薬学会第１３４年会
  • 発表場所: 熊本大学、熊本
• [学会発表] 分子動力学計算を用いた架橋β－プロリンオリゴマーの規則構造化の評価
  • 著者名/発表者名: 尾谷優子
  • 学会等名: 日本薬学会第１３４年会
  • 発表場所: 熊本大学、熊本
• [備考] 東京大学大学院薬学系研究科 薬化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/index.html
• [備考] 東京大学大学院薬学系研究科薬化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/index.html
• [備考] 東京大学 大学院薬学系研究科 薬化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/index.html