ユビキチンコードのケミカル合成

2022 年度 研究成果報告書

• 研究領域: ケモテクノロジーが拓くユビキチンニューフロンティア
• 研究課題/領域番号: 18H05504
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 複合領域
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡本 晃充 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60314233)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2023-03-31
• キーワード: ユビキチン / 化学合成 / 酵素

研究成果の概要

我々は、重合に用いるリジン残基に光分解性の保護基を持つユビキチン誘導体を設計した。このユビキチン誘導体を用いて、酵素による伸長と光による保護基の脱保護を繰り返すことにより、ユビキチンの長さと分岐位置を制御することができた。分岐位置の制御は中間体を分離することなく達成され、K63トリユビキチン鎖や分岐位置を規定したK63/K48異型テトラユビキチン鎖のワンポット合成を可能にした。本研究により、分岐構造が規定された長鎖ポリユビキチン鎖を効率的に構築するための化学的プラットフォームが得られ、これまで見過ごされてきたヘテロ型鎖の機能と構造の本質的な関係の解明が容易になると考えられる。

自由記述の分野

生物有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、光制御による段階的な酵素的集合を確立することで、構造規定されたヘテロ型ポリユビキチン鎖の最初のワンポット合成プラットフォームになる。今回のワンポットでのヘテロ型鎖形成は、分岐トポロジーを定義したヘテロ型ポリユビキチン鎖の前例のない合成プラットフォームであり、ヘテロ型鎖の特徴的な機能をコードするこれまで見過ごされてきた構造決定因子を解決できる可能性を持っている。