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2016 年度 実績報告書

ペプチドミメティクスを基盤とした創薬テンプレートの実践的合成法の開発と創薬応用

研究課題

研究課題/領域番号 16J08904
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

小早川 拓也  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
キーワードペプチドミメティクス / クロロアルケン型ジペプチドイソスター / 創薬テンプレート / ペプチド合成 / 有機銅試薬 / ジアステレオ選択的アリル位アルキル化反応
研究実績の概要

容易に調製可能な(2E)-γ,γ-dichloro-α,β-enoateに対して低次有機銅試薬を用いた場合では、C5位不斉中心に起因する1,4-遠隔不斉誘起によるジアステレオ選択的なアリル位アルキル化反応が進行し、(L,D)型の立体配座に相当するクロロアルケン型ジペプチドイソスター(CADI) (Bus-L-Xaa-ψ[(Z)-CCl=CH]-D-Yaa-OEt)が高収率、高立体選択的に得られた。また、グリーンケミストリーの観点から、本反応に使用する銅塩量の検討を行ったところ、30 mol%まで減量化しても収率・選択性を損なうことなく進行することを見出した。
さらに、本反応の1,4-遠隔不斉誘起の知見をもとに、基質を幾何異性体となるE型((2E)-γ,γ-dichloro-α,β-enoate)からZ型((2Z)-γ,γ-dichloro-α,β-enoate)へ換えることで、ジアステレオマーの(L,L)型CADI(Bus-L-Xaa-ψ[(Z)-CCl=CH]-L-Yaa-OEt)を高収率・高立体選択的に合成でき、E型の基質と同様の収率、立体選択性、基質一般性を示すことも明らかにした。本反応は銅塩を140 mol%まで減らしても高収率、高立体選択的に進行することも見出した。
合成したCADIはペプチド合成へ適用可能なBoc保護- またはFmoc保護-カルボン酸(Boc-L-Xaa-ψ[(Z)-CCl=CH]-L-Yaa-OH,Fmoc-L-Xaa-ψ[(Z)-CCl=CH]-L-Yaa-OH)のジペプチドイソスターへ短工程かつ高収率にて誘導でき、現在までにFmoc-固相合成法を活用した実践的なペプチド合成への応用も可能であることを明らかととしている。

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

下記の3点が区分理由である。
・創薬テンプレートとなりうる多様なクロロアルケン型ジペプチドイソスター(CADI)を効率的に供給可能な合成戦略の構築に成功している。また、クロロアルケン骨格を構築する上で重要な鍵反応となるジアステレオ選択的アリル位アルキル化反応は触媒量または等量の銅塩まで減ずることが可能であり、アトムエコノミーの改善も行うことができた。
・これまでに報告されている合成法では直接的にBoc保護- またはFmoc保護-カルボン酸体へ誘導の困難であった。しかし、当年度に見出した合成法を活用することによって、共通中間体から直接的に2つのタイプの誘導体合成が可能となる方法論の確立にも成功した。
・得られたCADI含有のFmoc保護-カルボン酸体はFmoc-固相合成法への適用も可能であることも確認できた。

今後の研究の推進方策

これまでに開発した方法論を活用することで多様なクロロアルケン型ジペプチドイソスター(CADI)を合成することが可能であり、得られた誘導体はFmoc-固相合成法を活用したペプチド合成への適用も可能である。今後の推進方策として、種々の生理活性ペプチドへの導入検討を試みる。
また、CADI含有ペプチドと親ペプチドとの生理活性評価をし、CADIの一般性や優位性の検証を行うことで、ペプチド創薬への貢献を目指す。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Efficient synthesis of Xaa-Gly type (Z)-chloroalkene dipeptide isosteres via organocuprate mediated reduction2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kobayakawa, Hirokazu Tamamura
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 72 ページ: 4968-4971

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.06.080

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] クロロアルケン骨格を基盤としたペプチドミメティクスの創製研究2017

    • 著者名/発表者名
      小早川拓也
    • 学会等名
      15th IBB BioFuture Research Encouragement Prize研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-01-27 – 2017-01-27
  • [学会発表] Development of Chloroalkene Dipeptide Isosteres as Peptidomimetics and Their Application2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kobayakawa, Yudai Matsuzaki, Wataru Nomura, Kentaro Hozumi, Motoyoshi Nomizu and Hirokazu Tamamura
    • 学会等名
      The 2nd Peptides and Proteins Society of Singapore Symposium 2016
    • 発表場所
      Nanyang Technological University, Singapore
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-09
    • 国際学会
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF SYNTHETIC METHODOLOGIES OF CHLOROALKENE DIPEPTIDE ISOSTERES AND THEIR APPLICATION2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kobayakawa, Hirokazu Tamamura
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
  • [学会発表] クロロアルケン構造を基軸としたペプチド結合摸倣体の創製研究2016

    • 著者名/発表者名
      小早川拓也、玉村啓和
    • 学会等名
      第60回日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-09-17 – 2016-09-17
  • [学会発表] クロロアルケン骨格を基軸とするペプチドミメティクスの創製研究2016

    • 著者名/発表者名
      小早川拓也、玉村啓和
    • 学会等名
      創薬懇話会2016
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [学会発表] Highly Diastereoselective Synthesis of (Z)-Chloroalkene Dipeptide Isosteres by Remote Stereoinduction in the Organocuprate-Mediated Allylic Alkylation of Allylic gem-Dichlorides2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Narumi, Takuya Kobayakawa, and Hirokazu Tamamura
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2016
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-04-20 – 2016-04-22
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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