新規α,α-二置換グリシンを利用した分子認識能をもつペプチドの構築

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640552
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 山田 隆己 甲南大学, 理学部, 教授 (00068123)
• 研究分担者: 柳原 良二 甲南大学, 理学部, 講師 (50278793)
• キーワード: α,α-二置換グリシン / α,α-ジフェニルグリシン / α,α-ジ(2-ピリジル)グリシン / コンホメーション / X線結晶構造解析 / Ugi反応 / 錯体形成 / 機能性ペプチド

研究概要

本研究の目的は、側鎖が大変込み合っているα,α-二置換グリシンがそれを含むペプチド骨格の自由度を減少させ、二次構造を安定化させることを利用して、機能性オリゴペプチドを開発しようとするものである。本年度は、α,α-ジフェニルグリシン(Dph)およびα,α-ジ(2-ピリジル)グリシン(2Dpy)を含むペプチドの合成、コンホメーション、錯形成などについて検討し、次のような興味ある結果を得た。
1.Z-アミノ酸(AA_1)、ベンゾフェノンおよびアミノ酸(AA_3:GlyまたはAib)から誘導したイソシアニドを用いてUgi反応を行い、トリペプチド(Z-AA_1-Dph-AA_3-OMe)を合成し、それらからペンタペプチド(Z-AA_1-AA_1-Dph-AA_3-AA_3-OMe)およびヘキサペプチド(Z-AA_1-DPh-AA_3-AA_1-DPh-AA_3-OMe)を合成した。AA_1、AA_3ともにAibである場合はやはり立体障害が大きく収率は低かった。
2.得られたペプチドのうち、ペンタペプチドについてX腺結晶構造解析を行い、AA_1がAibの場合にはAA_3がGly、Aibのいずれでも、3_<10>-ヘリックスをとっていることが分かった。これはNMRによる推定と一致しており、溶液状態でも同様のへリックスをとっていると考えられる。
3.DPh含有へキサペプチド、Z-(Gly-Dph-Gly)_2-OMe、とドデシルピリジニウム塩との相互作用について検討した結果、両者が1:1の錯体を形成することが分かった。これは昨年検討した9-アミノフルオレン-9-カルボン酸(Afc)を含むZ-(Gly-Afc-Gly)_2-OMeより錯形成能が大きかった。
4.側鎖に2個のピリジン環をもつ新規なα,α-二置換グリシンである、α,α-ジ(2-ピリジル)グリシン(2Dpy)を含むトリペプチド(Z-AA_1-2Dpy-AA_3-OMe)を初めて合成した。NMRによる検討から、ピリジン環の窒素原子が2個とも別々にアミドプロトンと分子内水素結合をした新規なコンホメーションをとっていることが分かった。また、このペプチドは過塩素酸銅と容易に2:.1錯体の結晶を与え、X線解析によりその結晶構造が明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] R.Yanagihara: "Recognition of quarternary ammonium salts with tetrapeptides containing α-aminoisobutyric acid as a conformational constraints"J.Chem.Soc.,Perkin Trans.2. 551-556 (2001)
• [文献書誌] T.Yamada: "Synthesis of oligopeptides containing α,α- diphenylglycine"Peptide Science 1999. 143-146 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada: "Facile synthesis of optically active α-methyl-α-amino acids"Peptide Science 1999. 147-150 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada: "Fluorescence behavior of peptides containing 9-aminofluorene-9-carboxylic acid"Peptide Science 1999. 259-262 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada: "Synthesis and conformation of tripeptides containing α,α-di(2-pyridyl) glycine"Peptide Science 1999. 303-306 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada: "Synthesis and receptor-binding activity of endomorphin analogs containing α,α-disubstituted glycine"Peptide Science 1999. 441-444 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada: "Synthesis of peptides containing a new metal-binding amino acid"Proc.Japanese-German Symp.on Peptide Science. 56-59 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada: "Conformations and metal-complex formation of tripeptides containing α,α-disubstituted glycine with pyridin rings"Peptide Science 2000. (in press). (2001)
• [文献書誌] T.Yamada: "Fluorescence behavior of very crowded tripeptides containing 9-aminofluorene-9-carboxylic acid"Peptide Science 2000. (in press). (2001)
• [文献書誌] T.Yamada: "Study of the enzymatic degradation of endomorphin analogs containing α,α-disubstituted glycine"Peptide Science 2000. (in press). (2001)