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2018 年度 実績報告書

タンパク質完全化学合成を基盤とするカスタムメイド型人工酵素創製への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 16K21077
研究機関静岡大学

研究代表者

佐藤 浩平  静岡大学, 工学部, 助教 (30756705)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードペプチドチオエステル / タンパク質化学合成 / ペプチド固相合成 / ペプチドヒドラジド
研究実績の概要

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。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rapid Optimization of Reaction Conditions Based on Comprehensive Reaction Analysis Using a Continuous Flow Microwave Reactor2019

    • 著者名/発表者名
      Vamosi Peter、Matsuo Keiya、Masuda Tsuguya、Sato Kohei、Narumi Tetsuo、Takeda Kazuhiro、Mase Nobuyuki
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 19 ページ: 77~84

    • DOI

      10.1002/tcr.201800048

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Organocatalytic ring-opening polymerization of l-lactide in supercritical carbon dioxide under plasticizing conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Mase Nobuyuki、Moniruzzaman、Mori Shunsuke、Ishizuka Jun、Kumazawa Fumihiro、Yamamoto Shoji、Sato Kohei、Narumi Tetsuo
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 ページ: 4392~4396

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.10.065

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of chemical stability of conjugated dienes by chlorine substitution2018

    • 著者名/発表者名
      Narumi Tetsuo、Nishizawa Takuma、Imai Tomoyuki、Kyan Ryuji、Taniguchi Hiroki、Sato Kohei、Mase Nobuyuki
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 74 ページ: 6527~6533

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.09.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 7-Hydroxy-N-Methylquinolinium Chromophore: A Photolabile Protecting Group for Blue-Light Uncaging2018

    • 著者名/発表者名
      Narumi Tetsuo、Miyata Koichi、Nii Akitaka、Sato Kohei、Mase Nobuyuki、Furuta Toshiaki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 ページ: 4178~4182

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organocatalytic Stereoselective Cyclic Polylactide Synthesis in Supercritical Carbon Dioxide under Plasticizing Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Mase Nobuyuki、Moniruzzaman、Yamamoto Shoji、Nakaya Yoshitaka、Sato Kohei、Narumi Tetsuo
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 10 ページ: 713~713

    • DOI

      10.3390/polym10070713

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct synthesis of N-terminal thiazolidine-containing peptide thioesters from peptide hydrazides2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Kohei、Tanaka Shoko、Yamamoto Kazuki、Tashiro Yosuke、Narumi Tetsuo、Mase Nobuyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 9127~9130

    • DOI

      10.1039/C8CC03591A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Back cover2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Kohei、Tanaka Shoko、Yamamoto Kazuki、Tashiro Yosuke、Narumi Tetsuo、Mase Nobuyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 9248~9248

    • DOI

      10.1039/C8CC90362J

  • [学会発表] ペプチドヒドラジドの選択的加水分解反応と固相ライゲーションへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 浩平, 石川 賢哉, 津田 修吾, 鳴海 哲夫, 吉矢 拓, 間瀬 暢之
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] ペプチドヒドラジドを利用する新規Solid-Phase Chemical Ligation法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      石川賢哉, 佐藤浩平, 津田修吾, 鳴海哲夫, 吉矢拓, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ヒドラジドの反応性を利活用するタンパク質化学合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      蛋白研セミナー:30代研究者が切り拓くタンパク質化学合成の新潮流
    • 招待講演
  • [学会発表] アミド結合等価体としてのクロロアルケン骨格の有 用性:非共有結合性相互作用によるアミド結合の配座制御2019

    • 著者名/発表者名
      新井 康介, 西澤 拓真, 加藤 由奈, 佐藤 浩平, 間瀬 暢之, 鳴海 哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] 11C による放射性標識を指向したクロロアルケン型 PBB3 誘導体の合成研究およびタウ結合能評価2019

    • 著者名/発表者名
      谷口 大樹, 今井 智之, 西澤 拓真, 佐藤 浩平, 間瀬 暢之, 鳴海 哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] クロロアルケン型ペプチド結合等価体の効率的合成 を指向したα, α - ジクロロ - β - アミノエステルの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      今井 咲, 児玉 有輝, 佐藤 浩平, 間瀬 暢之, 鳴海 哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] フッ化ビニリデン-ファインバブルを用いた炭素-炭素結合形成反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      小野優菜, 佐藤浩平, 津鳴海哲夫, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] フロー型マイクロ波装置を利用したインライン分析による反応条件迅速最適化2019

    • 著者名/発表者名
      金拓哉, 中村祐士, 武田和宏, 佐藤浩平, 鳴海哲夫, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 有機分子触媒的フロー開環重合によるポリ乳酸合成2019

    • 著者名/発表者名
      田中寿弥, 佐藤浩平, 鳴海哲夫, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ファインバブル有機合成:多重結合と芳香族化合物の水素化2019

    • 著者名/発表者名
      飯尾卓也, 佐藤浩平, 鳴海哲夫, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ファインバブルによる効率的光酸化反応手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      永井公平, 佐藤浩平, 鳴海哲夫, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ファインバブル手法とフロー反応条件最適化法による物質合成2019

    • 著者名/発表者名
      松尾圭哉, 中村祐士, 佐藤浩平, 鳴海哲夫, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Facile conversion of peptide hydrazide to peptide thioester without composition of N-terminal Thz moiety2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato, Shoko Tanaka, Yosuke Tashiro, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      256th ACS National Meeting & Expo
    • 国際学会
  • [学会発表] Expanding the Utility of Peptide Hydrazide for Chemical Synthesis of Protein2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato, Shoko Tanaka, Kazuki Yamamoto, Yosuke Tashiro, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid-phase chemical ligation using peptide hydrazide as traceless linker2018

    • 著者名/発表者名
      Kenya Ishikawa, Kohei Sato, Shugo Tsuda, Tetsuo Narumi, Taku Yoshiya, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Study of GM2 Activator Protein and Its Analogs by Using Peptide Hydrazide2018

    • 著者名/発表者名
      Shoko Tanaka, Kohei Sato, Tetsuo Narumi, Kohji Itoh, Akira Otaka, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous synthesis in specific reaction field: Integration of microwave/fine bubble/flow method2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Mase, Keiya Matsuo, Kohei Sato, Tetsuo Narumi
    • 学会等名
      IKCOC-14
    • 国際学会
  • [学会発表] イメージング質量分析による脂肪酸の高感度分析法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      土居 瑞希, 岡村 拓磨, 瀬藤 光利, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 間瀬 暢之
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [学会発表] ファインバブルフロー有機合成:時間制御による官能基選択性発現2018

    • 著者名/発表者名
      飯尾 卓也, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 間瀬 暢之
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
  • [学会発表] ファインケミカルズ合成を指向した多相系ファインバブル手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      永井 公平, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 間瀬 暢之
    • 学会等名
      第62回 香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [学会発表] 超臨界流体中で機能する有機分子触媒:鎖状・環状高分子合成2018

    • 著者名/発表者名
      間瀬暢之, Moniruzzaman, 田中寿弥, 佐藤浩平, 鳴海哲夫
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Aggregation mechanism analysis of amyloid beta fragment utilizing alkene-type peptide bond isosteres2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kodama, Tomoyuki Imai, Kohei Sato, Nobuyuki Mase, Tetsuo Narumi
    • 学会等名
      256th ACS National Meeting & Expo
    • 国際学会
  • [学会発表] ファインバブル法と迅速反応条件最適化法による物質合成2018

    • 著者名/発表者名
      松尾圭哉,Peter Vamosi,金拓哉,佐藤浩平,鳴海哲夫,間瀬暢之
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2018サマーシンポジウム
  • [学会発表] ペプチド結合の等価置換に基づくアミロイド線維形成における 分子内/分子間水素結合の相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      鳴海哲夫, 児玉有輝, 佐藤浩平, 間瀬暢之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
  • [備考] 佐藤研究グループWebサイト

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/sato-kohei/

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公開日: 2019-12-27  

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