生理活性ペプチドの、C-末端アミド化が及ぼす構造化学的影響の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14572041
• 研究機関: 大阪薬科大学
• 研究代表者: 尹 康子 大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (50257896)
• キーワード: C-末端アミド化 / endomorphin-2 / 分子動力学計算 / NMR / 溶液構造 / オピオイドペプチド / リン脂質

研究概要

C-末端アミド化が生理活性ペプチドのコンフォメーション及びその分子間相互作用に及ぼす影響を構造化学的に解明する一環として、オピオイドμ-レセプターに対して強力なアゴニスト活性を示す内因性ペチチドのアミド体Endomorphin2(EM2:YPFF-NH2)とそのOH体(EM2OH:YPFF-OH)のtrifluoroethylalcohol(TFE)中,軽水中及びリン脂質を共存させた膜環境下中での立体コンフォメーションを決定する為に、NMRによるスペクトル解析を行った。その結果、両ペプチドはTFE中、軽水中ともにPro回りのペプチド結合に関してtrans,cisの両異性体が共存していた。その存在比はTFE中においてはEM2,EM2OHは各々trans:cisが3:2、1:1,軽水中においては共にtrans:cis=3:2であった。よって両異性体のchcmical shiftを決定した。それに対してリン脂質共存下において両ペプチドはtrans体のみがメジャーコンフォーマーで、cis体との存在比を決定することは困難であったのでtrans体のみのchemical shiftを決定した。
更にROESYスペクトルより得られた各々の距離情報を基にシュミレーテッド・アニーリング法を併用した分子動力学計算により溶液中での可能なコンフォメーションを各々50個構築し主鎖の構造に基づいて重合わせを行った結果、両ペプチドのコンフォメーション間に優位に差のあることがわかった。即ちTFE容液中においてEM2はtrans,cis体いずれの場合も伸長構造を取っていたが、EM2OHのtrans,cis体は折れ曲がり構造と伸長構造の両コンフォーマーが共存していた。そしてこれらのコンフォメーションの特徴は軽水中においても保持されていた。それに対してリン脂質共存下においてはEM2は伸長構造と折れ曲がり構造がほぼ2:1で存在しているのに対して、EM2OHは伸長構造が主コンフォーマーとして存在していた。以上のことよりC-末端アミドはコンフォメーションの形成特にプロリン回りがtransの折れ曲がり構造の形成に大きく寄与していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] F.Yokokawa, T.Shioiri, Y.In, K.Minoura, T.Ishida: "Total synthesis of cis,cis-ceratospongamide and its thermal isomerization : What is the real structure of the isomerization product?"Peptide Science. 2002. 41-44 (2003)
• [文献書誌] Y.In, H.Ohishi, T.Ishida, Y.Igarashi: "Concerted interaction between conjugated double bond CHs and multiple OHs in polyene macrolide antibiotic chainin : weak =C-H...O interactions responsible for intrinsic molecular assembly"Chem.Commun.. 14. 1692-1693 (2003)
• [文献書誌] Y.In, S.Kishima, K.Minoura, T.Nose, Y.Shimohigashi, T.Ishida: "Aggregation feature of fluorine-substituted benzene rings and intermolecular C-H...F interaction crystal structure analyses of mono-and trifluoro-L-phenylal anines"Chem.Pharm.Bull. 51(11). 1258-1263 (2003)
• [文献書誌] M.Kamigauchi, Y.In, K.Tomoo, H.Ohishi, T.Ishida: "Difference between enzymatic and Chemical N-methylations of protoberberine-type alakaloid, dependent on the stereoisomer of (-)-N-methyl-7,8,13,13a-tetrahydroberberinium salt."Bull.Chem.Soc.Jpn. 76. 587-593 (2003)