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2017 年度 実績報告書

連続的アミド化-環化による高原子効率の環状ペプチド合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K17852
研究機関東京工業大学

研究代表者

布施 新一郎  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00505844)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマイクロフロー / 光反応 / 瞬間混合 / ペプチド / 環状ペプチド / NCA
研究実績の概要

本申請研究ではα-アミノ酸-N-カルボキシ無水物を用いるペプチド鎖伸長法の開発と光反応を用いる新規な環状ペプチド構築手法の開発を目的とした。後者に関してはその開発に成功し、学術誌にその成果をすでに報告した(Org. Biomol. Chem.誌, 2016, 14, 11244-11249)。一方で、α-アミノ酸-N-カルボキシ無水物を用いるペプチド鎖伸長法の開発では、収率向上は予想以上に困難を極め、様々な検討を行なったにも関わらず当初目的としていた反応成績を達成するには至らなかった。
しかしながら、その研究過程でα-アミノ酸-N-カルボキシ無水物自体を合成する新手法を発見したことから研究計画を変更して、平成29年度は集中的にその反応条件検討と基質適用範囲の検証に取り組んだ。様々な検討の結果、マイクロフローリアクター中で0.1秒以内にpHを切り替える手法および、瞬間的に反応溶液を希釈する手法を共に駆使することにより従来法では合成が不可能であった、酸性条件下で不安定な官能基を有するα-アミノ酸-N-カルボキシ無水物を合成することに成功した。しかも開発した手法は全てのタンパク質構成アミノ酸に適用可能であり、加えて、数種類の有用人工アミノ酸に適用可能であることを実証した。現在最も汎用されている合成手法は約100年前に開発されたものであり、本申請研究で開発に成功した合成手法は、この約100年間実践的な手法として君臨し続けてきた手法を置き換えうるものであり、大きな意義をもつ結果であると考えている。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Recent Advances in the Integrated Micro-flow Synthesis Containing Photochemical Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Otake, H. Nakamura, S. Fuse
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 59 ページ: 1691-1697

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.03.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated Micro-flow Synthesis Based on Photochemical Wolff Rearrangement2018

    • 著者名/発表者名
      S. Fuse, Y. Otake, H. Nakamura
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 2018 ページ: 6466-6473

    • DOI

      10.1002/ejoc.201700789

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マイクロフローアミド結合形成法を駆動力とするペプチド合成の革新2018

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロフローリアクター内での瞬間pH転換に基づくN-カルボキシ無水物の高効率合成2018

    • 著者名/発表者名
      小竹佑磨、中村浩之、布施新一郎
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] Rapid and Mild Synthesis of Amino Acid N-Carboxy Anhydrides Using Basic-to-Acidic Flash Switching in a Micro-flow Reactor2018

    • 著者名/発表者名
      小竹佑磨、中村浩之、布施新一郎
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] Rapid and Mild Synthesis of Amino Acid N-Carboxy Anhydrides Using Basic-to-Acid Flash Switching in a Micro-flow Reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Otake, H. Nakamura, S. Fuse
    • 学会等名
      International CLS Forum 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly Efficient Amide Bond Formation using Micro-flow Technology2018

    • 著者名/発表者名
      S. Fuse
    • 学会等名
      Tokyo Tech-KAIST Joint Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid and Mild Synthesis of Amino Acid N-Carboxy Anhydrides Using Basic-to-Acidic Flash Switching in a Micro-flow Reactor2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Otake, H. Nakamura, S. Fuse
    • 学会等名
      The First International Conference on Automated Flow and Microreactor Synthesis (ICAMS-1)
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly Efficient Amide Bond Formation Using Micro‐flow Technology2018

    • 著者名/発表者名
      S. Fuse
    • 学会等名
      The First International Conference on Automated Flow and Microreactor Synthesis (ICAMS-1)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロフロー法を駆使するペプチドの高効率合成2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミックアライアンス 2017年度生命機能 物質・デバイス・システムプロジェクトグループ(G3)分科会
  • [学会発表] Highly Efficient Amide Bond Formation Using Micro‐flow Technology2017

    • 著者名/発表者名
      S. Fuse
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia / The 3rd Advanced Research Network on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 迅速かつ強力なカルボン酸の活性化を基盤とするマイクロフローペプチド合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎、御舩悠人、小竹佑磨、高橋孝志、田中浩士、中村浩之
    • 学会等名
      35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [学会発表] マイクロフローアミド化法を駆使するペプチドの高効率合成2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第36回研究会
  • [学会発表] 迅速かつ強力なカルボン酸の活性化を基盤とするマイクロフローペプチド合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      第34回有機合成化学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドの低コスト生産を志向したマイクロフローアミド結合形成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      第5回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] 微小流路中での高速アミド化反応(秒単位)を駆使するペプチド合成2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      第49回若手ペプチド夏の勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロフロー法を駆使するペプチドの高効率合成2017

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 学会等名
      平成28年度附置研アライアンス成果報告会
  • [学会発表] Highly Efficient Amide Bond Formation Using Micro‐flow Technology2017

    • 著者名/発表者名
      S. Fuse
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロフロー法を駆使するN-メチル化ペプチドの効率的合成2017

    • 著者名/発表者名
      小竹佑磨、中村浩之、布施新一郎
    • 学会等名
      第111回有機合成シンポジウム
  • [図書] 中分子創薬に資するペプチド・核酸・糖鎖の合成技術2018

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1320-7
  • [図書] DOJIN ACADEMIC SERIES現代光化学2018

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      化学同人
  • [図書] ペプチド医薬品開発のためのスクリーニング・安定化・製剤化技術2018

    • 著者名/発表者名
      布施新一郎
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      技術情報協会
  • [備考] 中村・布施研究室 研究紹介

    • URL

      http://syn.res.titech.ac.jp/research/

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公開日: 2018-12-17  

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