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2018 年度 実績報告書

ジ置換アミノ酸の特徴を活かした膜透過性ペプチドの創製とDDSキャリアとしての応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H07269
研究機関大阪薬科大学

研究代表者

加藤 巧馬  大阪薬科大学, 薬学部, 助教 (20805296)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
キーワード非天然型アミノ酸 / ペプチド / 二次構造解析 / ヘリックス構造 / 細胞膜透過性
研究実績の概要

ジ置換アミノ酸を含有するペプチドの二次構造並びに細胞膜透過性の評価と非天然型アミノ酸からなるペプチドのX線結晶構造解析を行った。
ジ置換アミノ酸を含有するペプチドの二次構造並びに細胞膜透過性の評価:昨年までに膜透過に有利に働くとされる塩基性官能基としてアミノ基ないしグアニジノ基を有し、側鎖が環状構造を取っている新規ジ置換アミノ酸を合成している。また、そのアミノ酸をアルギニンと組み合わせることで高い膜透過性を示すことを期待したペプチドの合成も行っていた。本年度は、CDスペクトル測定による溶液中でのペプチド二次構造評価と、培養細胞を用いた細胞膜透過性評価や細胞毒性試験などを行った。評価の結果、ジ置換アミノ酸を含有するペプチドは10残基という比較的短い鎖長であっても、天然のアミノ酸であるアルギニンのみからなるペプチドに比べて、ヘリックス構造を安定して取っていることが明らかになった。また、細胞膜透過性について評価したところ、アルギニンのみからなるペプチドは、細胞との接触時間が長くなるにつれて細胞内取り込み量が減少していたことに対して、ジ置換アミノ酸を含有するペプチドは細胞との接触時間が長くなるにつれて、細胞内への取り込み量が増加することが明らかになった。
非天然型アミノ酸からなるペプチドのX線結晶構造解析:溶液状態の二次構造はCDスペクトルの測定により推定することができるが、固体状態の二次構造をX線結晶構造解析により確認することで、その二次構造についてより正確に論じることができる。ペプチドの結晶化はその鎖長や構成アミノ酸により難易度が大きく異なってくるが、本年度はアスパラギン酸の側鎖をエステル化したポリペプチドの結晶化並びにX線結晶解析を行うことで、非天然型アミノ酸を含有するペプチドのX線結晶構造解析を行った。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Secondary structures and cell-penetrating abilities of arginine-rich peptide foldamers2019

    • 著者名/発表者名
      Oba Makoto、Nagano Yu、Kato Takuma、Tanaka Masakazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1349

    • DOI

      10.1038/s41598-018-38063-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal structure of N-{N-[N-(tert-butoxycarbonyl)-L-α-aspartyl]-L-α-aspartyl}-L-α-aspartic acid 14,24,34-trimethyl ester 31-2-oxo-2-phenylethyl ester {Boc-[Asp(OMe)]3-OPac}2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Takuma、Kishimoto Saki、Asano Akiko、Doi Mitsunobu
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section E Crystallographic Communications

      巻: 75 ページ: 585~588

    • DOI

      10.1107/S2056989019004596

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-Penetrating Peptides Using Cyclic α,α-Disubstituted α-Amino Acids with Basic Functional Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Takuma、Oba Makoto、Nishida Koyo、Tanaka Masakazu
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 4 ページ: 1368~1376

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.8b00180

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Left-Handed Helix of Three-Membered Ring Amino Acid Homopeptide Interrupted by an N?H・・・Ethereal O-Type Hydrogen Bond2018

    • 著者名/発表者名
      Koba Yurie、Ueda Atsushi、Oba Makoto、Doi Mitsunobu、Kato Takuma、Demizu Yosuke、Tanaka Masakazu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 ページ: 7830~7834

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03331

    • 査読あり
  • [学会発表] Aib含有ペプチドフォルダマーを用いたプラスミドDNAデリバリー2019

    • 著者名/発表者名
      大庭 誠, 伊藤 有理香, 加藤 巧馬, 田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] ヘリカルペプチドフォルダマーをキラル源とする不斉触媒反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      梅野 智大, 上田 篤志, 加藤 巧馬, 土井 光暢, 田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] 非天然型アミノ酸を含有するペプチドフォルダマーの二次構造と膜透過機能2018

    • 著者名/発表者名
      大庭 誠, 永野 優, 加藤 巧馬, 田中 正一
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
  • [学会発表] Design and Synthesis of Cyclic Disubstituted Amino Acids for Development of Cell Penetrating Peptide2018

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kato, Akiko Asano, Makoto Oba, Masakazu Tanaka, Mitsunobu Doi
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Helical peptide-catalyzed asymmetric Michael addition reactions of malonates to cyclic enones2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Umeno, Atsushi Ueda, Takuma Kato, Mitsunobu Doi, Masakazu Tanaka
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of a Chiral Three-Membered Ring α,α-Disubstituted α-Amino Acid Having Two Methyl Groups and Conformational Analysis of its Peptides2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Ikeda, Atsushi Ueda, Makoto Oba, Takuma Kato, Mitsunobu Doi, Masakazu Tanaka
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 国際学会
  • [備考] 大阪薬科大学 研究室一覧 分子構造化学研究室

    • URL

      https://www.oups.ac.jp/kenkyu/kenkyuushitu/bunshik.html

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公開日: 2019-12-27  

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