| 研究課題/領域番号 |
15J11454
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
関 陽平 東京大学, 薬学(系), 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| キーワード | 有機化学 / タンパク質 / ペプチド / 有機ラジカル / 生体共役反応 / トリプトファン |
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| 研究実績の概要 |
keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いて、プロリン擬態形成反応の基質一般性と官能基受容性を確認した。種々のペプチドに適用したところ、トリプトファン選択的にketo-ABNOの付加反応が高収率にて進行した。交差反応性が懸念される官能基を含む様々なペンタペプチド、生理活性ペプチド、また、N末端にトリプトファンを導入したアミロイドβペプチド(Aβ)前駆体にも適用可能であった。さらに、本反応は天然タンパク質への適用も可能でありリゾチーム-keto-ABNO付加体の結晶化およびX線結晶構造解析に成功した。その結果、生成物が水和体であり主な修飾位置がTrp62であることが明らかとなった。本生成物は所望のピロロインドリン骨格を有さないものの、keto-ABNOが結合しており、本反応は様々な生命化学領域および医療応用を開拓しうるツールとして有望視されている天然型アミノ酸残基を標的とするタンパク質の生体共役反応への展開が期待された。また、タンパク質表面の露出が少数に留まる低反応性アミノ酸・トリプトファン側鎖を標的とすることから、従来より多用されてきたシステインやリジンを標的とする生体共役反応に不可避な諸問題（化学選択性など）の解決に寄与すると考えられた。そこで、本系の抗体への適用を検討した。その結果、抗原認識能を保持した抗Aβ抗体(6E10)-keto-ABNO誘導体複合体の合成が可能であり、Aβの蛍光検出が可能であった。私は本研究において水溶媒中keto-ABNO/NaNO2/AcOH系を用いることで、実用的かつ一般性の高いトリプトファン選択的生体共役反応の確立に成功した。本手法は、金属フリーの温和な条件下、迅速且つ高化学選択的に進行する世界初のトリプトファン選択的タンパク質修飾法である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
新概念フォールディング病治療法の開拓を目指し、前年度までに見出していたketo-ABNO/NaNO2/AcOH系の基質適用範囲の拡大を達成した。その際、リゾチーム-keto-ABNO付加体の結晶化およびX線結晶構造解析に成功し、生成物の三次元構造を明らかにした。さらに、本系をトリプトファン選択的タンパク質修飾法へと拡張させることに成功した。このように、特別研究員の研究進捗状況としては期待以上の研究の進展があったと高く評価している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の課題としては、所望のプロリン擬態を与える反応条件の最適化およびPrPやそのモデル基質であるPrP(1-124)への応用が挙げられる。その際、結晶化およびX線結晶構造解析以外を用いた生成物の同定法を探索することで、より一層の研究推進が期待できる。
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