酵素反応は温和な条件下で選択的に進行するため、合成化学分野においては高い官能基選択性・立体選択性を利用して合成工程短縮や不斉合成等への適用が進められている。酵素反応の合成化学的応用を強力に推進するためには、基質スペクトル拡大や新奇反応様式開発は喫緊の課題である。従来、酵素の高機能化を指向した試みは主にタンパク質工学的手法が利用されてきたが、調製可能な誘導体は天然アミノ酸の範疇に制限される。そこで、モデル酵素としてフルクトース-6-リン酸アルドラーゼ(FSAA)を選択し、天然アミノ酸構造に束縛されず任意の構造を容易に導入可能なタンパク質化学合成法を基盤とした人工酵素創出に取り組むこととした。 昨年までFSAA化学合成に取り組む中で、N末端チアゾリジン(Thz)含有チオエステルを対応するヒドラジドから合成する新規手法を開発した。今年度はすべてのFSAA合成用ペプチド鎖が用意できたので、FSAAの収束的合成に組んだ。しかし、各段階でのHPLC精製に伴う収率低下が問題となった。そこで、HPLC精製回数を減らす目的で、固相担体を用いるペプチド鎖縮合反応を開発することにした。すなわち、C末端ペプチド鎖を固相上に担持し、これを基質として順次ペプチド鎖を縮合するという戦略である。この時、過剰の試薬等は洗浄・ろ過のみで除去可能なため、HPLC精製は必要なく、全体の収率向上が見込める。 今年度実施した初期検討において、ペプチドヒドラジドをアルデヒド修飾樹脂に効率的に担持する条件を特定した。また、得られたペプチド樹脂に対してペプチド鎖縮合反応が進行することならびに硫酸銅存在下加水分解反応が進行し対応するペプチドカルボン酸が得られることを見出した。 研究期間全体を通して、ペプチドヒドラジドを鍵化合物として、N-Thzペプチドチオエステルの直接合成法の開発および固相上でのペプチド鎖縮合法の開発に成功した。
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