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2013 年度 実績報告書

異常アミノ酸含有環状デプシペプチド類の合成とCCR5阻害剤の探索

研究課題

研究課題/領域番号 12J08696
研究機関山形大学

研究代表者

菊池 真理  山形大学, 大学院理工学研究科, 特別研究員(DC1)

キーワードcalliepeltin / 環状デプシペプチド / 異常アミノ酸 / Fmoc固相ペプチド合成 / 全合成 / 細胞毒性 / CCR5 / 立体選択的合成
研究概要

昨年度, callipeltin Bの合成研究の一環としてcallipeltin Bの環化前駆体であるcallipeltin Mの固相合成を検討し, 報告した. しかし, その後の解析において3,4-dimethylpyroglutamic acid (pDME)の立体化学が天然物と一致しないことが見いだされた. そこで, pDMEの可能性のある4つの異性体を合成し, 比較したことで(2S, 3S, 4R)-pDMEが天然体であることを確認した. その後, (2S, 3S, 4R)-pDMEを用いてcallipeltin Mの再合成を行った. Fmoc固相合成法を用いて側鎖保護基を残した保護callipeltin Mを得た後, 50%TFA/CH^2Cl^2により脱保護することでcallipeltin Mへと導いた. 天然物と完全に一致することを確認し, 世界初のcallipeltin Mの全合成を達成することができた. 次に, 保護callipeltin Mを用いたデプシ部での環化からcallipeltin Bの合成を検討した. 環化条件を探索した結果, MSNT/MeIm, 45℃の条件で反応の進行を確認し, 保護callipeltin Bを得ることに成功した. その後10%TIPS/TFAにより脱保護することでCallipeltin Bに導くことができた. 天然物及び先の全合成例であるLiptonらのものとの比較から一致することを確認し, 世界で2例目となるcallipeltin Bの全合成を達成した.
一方で, これまで環化部位をMeAlaとβMeOTyrとしたルートからcallipeltin Bの合成も検討してきた. しかし, 種々のスペクトル解析から環化反応時に副反応が生じ, 望む環化体へと導くことが困難であることがわかった. よってこのルートでの合成はβMeOTyr部をL-/D-Tyrに置換したアナログ体には有効だが, βMeOTyrを含むアナログ体およびcallipeltin Bの合成には適さないことが明らかとなった.
以上の結果から, callipeltin Bならびにアナログ体の合成ルートを最適化することができた. 今後は合成したペプチドの細胞毒性評価を行う予定であり, 阻害剤探索に向けた取り組みにも有力な知見となると考えられる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Callipeltin Bの構成アミノ酸の一つである3,4-dimethylpyroglutamic acidの立体化学を確認することができ, callipeltin Bの環化前駆体である直鎖オクタペプチドcallipeltin Mの世界初の全合成を達成することができた. またその合成過程で得られる保護callipeltln Mを用いた環化反応を経てcallipeltin Bの全合成に成功した. 今後の種々の評価に展開可能な結果が得られたと考えられる.

今後の研究の推進方策

Callipeltin Bの全合成を達成することができたことから, まずはHeLa細胞及びHEK293細胞を用いたcallipeltin Bの細胞毒性評価を行う. また, アナログ体を含めたその他のcallipetin類についても同様に評価し, がん細胞と正常細胞との活性値の比較も行う予定である. その後CCR5を強制発現したHEK293細胞の培養を行い, callipeltin類の阻害能評価系の確立を目指す.
さらに, 阻害能評価に用いる蛍光標識低分子化合物の合成も検討中である. 蛍光標識並びにリンカーの最適化を行い, callipeltin類への導入を検討していく.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Synthetic study of callipeltin B : Solid phase synthesis and stereochemical assignment2014

    • 著者名/発表者名
      Mari Kikuchi, Hiroyuki Konno
    • 雑誌名

      Peptide Science 2013

      ページ: 131-132

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic study on Homophymine A : Stereoselective synthesis of unusual amino acids and solid phase synthesis of cyclic fragment2014

    • 著者名/発表者名
      Sho Takeda, Yoshinori Tokairin, Mari Kikuchi, Hiroyuki Konno
    • 雑誌名

      Peptide Science 2013

      ページ: 123-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved synthesis of D-allothreonine derivatives from L-threonine2013

    • 著者名/発表者名
      Mari Kikuchi, Hiroyuki Konno
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 7098-7101

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.06.027

    • 査読あり
  • [学会発表] Callipeltin Bの合成研究 ; 環化部位の探索2014

    • 著者名/発表者名
      菊池真理, 今野博行
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] システインプロテアーゼ阻害剤の創製研究2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤洋太, 高沼大樹, 若林雅貴, 菊池真理, 今野博行
    • 学会等名
      第19回ペプチドフォーラム
    • 発表場所
      山形大学工学部(山形県米沢市)
    • 年月日
      2013-12-06
  • [学会発表] Synthetic study of callipeltin B : Solid phase synthesis and stereochemical assignment2013

    • 著者名/発表者名
      Mari Kikuchi, Hiroyuki Konno
    • 学会等名
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium APIPS2013/50th Japanese Peptide Symposium
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2013-11-06
  • [学会発表] Synthetic study on Homophymine A : Stereoselective synthesis of unusual amino acids and solid phase synthesis of cyclic fragment2013

    • 著者名/発表者名
      Sho Takeda, Yoshinori Tokairin Mari Kikuchi, Hiroyuki Konno
    • 学会等名
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium APIPS2013/50th Japanese Peptide Symposium
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2013-11-06
  • [学会発表] カリペルチンBの合成研究 : ジメチルピログルタミン酸4種のジアステレオマーの合成とその立体化学について2013

    • 著者名/発表者名
      菊池真理, 今野博行
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部会
    • 発表場所
      岩手大学農学部(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2013-10-26
  • [学会発表] システインプロテアーゼ阻害剤の創製研究2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤洋太, 菊池真理, 高沼大樹, 若林雅貴, 今野博行
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部会
    • 発表場所
      岩手大学農学部(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2013-10-26
  • [学会発表] 抗HIV活性を有するHomophymine Aの合成研究 : 構成する異常アミノ酸の合成2013

    • 著者名/発表者名
      東海林由憲, 米田翔, 武田祥, 菊池真理, 今野博行
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部会
    • 発表場所
      岩手大学農学部(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2013-10-26
  • [学会発表] Solid phase total synthesis of callipeltin M, linear octapeptide isolated from Latrunculia sp.2013

    • 著者名/発表者名
      菊池真理, 今野博行
    • 学会等名
      International symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the chemical society of Japan
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2013-09-30
  • [学会発表] Callipeltin Bの全合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      今野博行, 菊池真理, 菊地唯, 朱秀梅, 赤路健一
    • 学会等名
      第55回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      同志社大学 寒梅館(京都府京都市)
    • 年月日
      2013-09-18

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公開日: 2015-06-25  

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