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本研究では酵素修飾反応と化学修飾反応を組み合わせた、チアゾール含有ペプチド合成法および還元型アミド含有ペプチド合成法の開発を行った。
昨年度までに、連続する二つのCysをもつ基質ペプチドを翻訳合成し、脱水複素環化酵素PatDにより連続する二つのチアゾリンを導入した後、酵素修飾産物をさらに化学的に酸化することによりチアゾール-チアゾリン構造がペプチドに導入されることを見出した。本年度は、このチアゾール含有ペプチド合成法の基質許容性の詳細な解析を行った。まずモデル基質ペプチドを脱水複素環化酵素PatDで修飾する際に、多くのアミノ酸で酵素PatDによる脱水複素環化反応の効率が低下することがわかった。しかしながら、いくつかの検討を行った結果、保護基を利用し段階的な反応を行うことで効率よくチアゾリン-チアゾリン構造を導入できることを見出した。これらの結果は、本チアゾール含有ペプチド合成法が様々な配列に対して適用可能であることを示している。
一方、還元型アミド含有ペプチド合成法の開発においては、昨年度までに、Cysをもつ基質ペプチドを翻訳合成し、脱水複素環化酵素PatDによりチアゾリンを導入した後、酵素修飾産物をさらに化学的に還元することによりチアゾリジンを経て還元型アミド構造がペプチドに導入されることを見出した。本年度は、小分子を用いたモデル実験を行い、想定した還元反応が進行していることが確かめられた。また、この還元型アミド含有ペプチド合成法の基質許容性を解析し、本手法が幅広い基質ペプチドに適用可能であることが示された。
以上の結果は、本研究で確立した合成法が高い基質許容性をもつことを示したものであり、これらの合成法がランダムペプチドライブラリー構築に展開可能であることを示すものである。本合成法を応用してスクリーニングを実施することで、新規生物活性ペプチドが創出できると期待できる。
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