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2016 年度 実施状況報告書

GPCR二量体認識ユニットを活用したケミカルバイオロジー研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K15139
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

玉村 啓和  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (80217182)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードGPCR / ケモカインレセプター / CXCR4 / 2価型リガンド / ポリプロリン / 二量体
研究実績の概要

以前からGPCRのひとつであるケモカインレセプターCXCR4の二量体構造を高い親和性を持って認識する2価型リガンドを開発してきた。2個のリガンド間を結ぶリンカーには強固なヘリックス構造をとるポリプロリン鎖を用いており、このポリプロリン鎖の両端にクロロアセチル基を導入し、リガンド中に含まれるD-Cys-FC131のチオール基と選択的に反応させて、2価型リガンドを合成していた。ホモ二量体を認識する2価型リガンドを合成する場合は、リンカーであるポリプロリン鎖の末端の2個の官能基とリガンド中の官能基の同じ組み合わせで1種類の化学選択的反応を用いればいいが、ヘテロ二量体を認識する異種2価型リガンドを合成する場合は、異なる官能基の組み合わせの2種類化学選択的反応を用いればいい。従って、ポリプロリン鎖の両端にも異なる官能基を導入したものを合成し、異種リガンドのそれぞれの官能基と化学選択的反応により縮合し、異種2価型リガンドを創製する方法を確立した。GPCRホモ二量体を認識するプローブを創製する場合、Pro数15-25個程度のポリプロリンリンカー鎖を調製し、リガンドを2個結合させて、同種2価型化合物を合成することができた。その際、リガンド側にある官能基の種類により、ポリプロリンリンカー鎖の両端にも選択的に反応する官能基を導入したものを合成した。GPCRヘテロ二量体を認識するプローブを創製する場合、上記の長さの範囲のポリプロリンリンカー鎖の両端にクロロアセチル基、メチルケトン基、アジド基等別々の官能基を導入し、種々の異種のGPCRリガンドを2個結合できるヘテロ二量体認識プローブ創製用のリンカーをいくつか合成している。このようにして、本研究ではGPCRの二量体構造を認識するプローブの開発、実用化を基盤とした研究を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

異種2価型リガンドを創製する方法を確立したので、今後の進展が期待できる。

今後の研究の推進方策

リンカーであるポリプロリン鎖の両端に異なる官能基を導入し、異種リガンドのそれぞれの官能基と化学選択的反応により縮合し、異種2価型リガンドを創製する方法を確立したので、GPCRの二量体構造を認識するプローブを作成していく。

次年度使用額が生じた理由

ホモ二量体を認識する2価型リガンド、およびヘテロ二量体を認識する異種2価型リガンドの合成法の確立を先に進めた。29年度に本方法を用い、種々のリガンドを合成するため次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

リンカーであるポリプロリン鎖の両端に異なる官能基を導入し、異種リガンドのそれぞれの官能基と化学選択的反応により縮合し、異種2価型リガンドを創製する方法を確立したので、GPCRの二量体構造を認識する種々のプローブを合成する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Bivalent 14-mer Peptide Ligands of CXCR4 with Polyproline Linkers with Anti-Chemotactic Activity against Jurkat Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka T, Aoki T, Nomura W, Tamamura H
    • 雑誌名

      J. Pept. Sci.

      巻: 23 ページ: 574-580

    • DOI

      10.1002/psc.2946

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Anti-HIV Peptides Based on a Viral Capsid Protein2017

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Mizuguchi, Nami Ohashi, Daichi Matsumoto, Chie Hashimoto, Wataru Nomura, Naoki Yamamoto, Tsutomu Murakami & Hirokazu Tamamura
    • 雑誌名

      Biopolymers: Peptide Science

      巻: 108 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/bip.22920

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microwave-Assisted Synthesis of Azacoumarin Fluorophores and the Fluorescence Characterization2017

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Takano, Tetsuo Narumi, Wataru Nomura & Hirokazu Tamamura
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: 2739-2744

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b02656

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small Molecular CD4 Mimics Containing Mono-cyclohexyl Moieties as HIV Entry Inhibitors2016

    • 著者名/発表者名
      Nami Ohashi, Shigeyoshi Harada, Takaaki Mizuguchi, Yu Irahara, Yuko Yamada, Misato Kotani, Wataru Nomura, Shuzo Matsushita, Kazuhisa Yoshimura & Hirokazu Tamamura
    • 雑誌名

      ChemMedChem

      巻: 11 ページ: 940-946

    • DOI

      10.1002/cmdc.201500590

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Functional Evaluation of Fluorescein-Labeled Derivatives of a Peptide Inhibitor of the EGF Receptor Dimerization2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Toyama, Takaaki Mizuguchi, Wataru Nomura & Hirokazu Tamamura
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 24 ページ: 3406-3412

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2016.05.026

    • 査読あり
  • [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
  • [図書] Amino Acids, Peptides and Proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Nami Ohashi, & Hirokazu Tamamura
    • 総ページ数
      29
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry

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公開日: 2018-01-16  

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