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2018 年度 実績報告書

柔軟な構造を持つ生体分子の構造化手法の確立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H02552
研究機関東京大学

研究代表者

大和田 智彦  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20177025)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードアミノ酸 / プロリン / ヘリックス / βストランド
研究実績の概要

β-プロリンを二環性構造に組み込んだ二環性βープロリンのホモオリゴマーは生体が持たない構造特性を有するヘリックス構造の誘起することが判明した。αーアミノ酸に結合することで、二環性βープロリンとαーアミノ酸のヘテロオリゴマーが形成できる。ペプチドに挿入した二環性βープロリンは天然型とは異な
るαアミノ酸の立体配座特性を誘起すると期待できる。一方、一般に3級アミドはシスートランス平衡の混合物を与え,βプロリンも1:1の混合物を与える。本研究者は本二環性βプロリンの橋頭位に置換基を導入するとシス-トランスーアミド構造の動的平衡の固定が出来る事を解明している。そのホモオリゴマーが、生体分子にない構造特性をもったヘリックス構造を作り出すことはこの発見の応用である。本年度α-アミノ酸と二環性βープロリンのヘテロオリゴマーが、N末端に結合したαーアミノ酸にβーストランド構造を誘起することを見出した。通常βーストランド構造は分子間(ストランド間)水素結合によって安定化して存在するが、本研究結果は、分子間、分子内水素結合によらずβストランド構造が安定化される事を示した。この構造の誘起の要因を現在解明中であるが、二環性βープロリンの橋頭位に置換基を導入し、三級アミドのシスートランス平衡がシスに傾いていることが最大の要因である。その他の成果として、二環性βープロリンのホモオリゴマーが形成する非天然ヘリックスをタンパク質ータンパク質相互作用への干渉に応用しようとしている。タンパク質ータンパク質相互作用のいくつかはタンパク質のもつαーヘリックス間の相互作用であることが知られている。この知見を元に本研究課題は設定されているが、発表する成果には至っていない。

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

本年度報告した研究成果は論文発表することができ概ね順調である。未発表の成果も複数あるため、今後データの先鋭化に勤め論文化を急ぐ。

今後の研究の推進方策

本二環性βプロリンとαーアミノ酸から成るより長いオリゴマーの合成が必要である。長鎖化しても規則構造誘起能がある事の実験的な検証は重要であり、その方向に研究を展開したい。ただし現在の予算規模では、試薬台を賄えないので今後のご支援が益々重要である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018

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

  • [雑誌論文] Application of C-terminal 7-azabicyclo[2.2.1]heptane to stabilize β?strand-like extended conformation of a neighboring α-amino acid2018

    • 著者名/発表者名
      Luhan Zhai  et al
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.,

      巻: 83 ページ: 13063 -13079

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b01756

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unexpected Resistance to Base-catalyzed Hydrolysis of Nitrogen Pyramidal Amides Based on the 7-Azabicyclic[2.2.1]heptane Scaffold2018

    • 著者名/発表者名
      Diego Antonio Ocampo Gutierrez de Velasco et al
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 23 ページ: 1-22

    • DOI

      org/10.3390/molecules23092363

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] フォルダマーの魅力-設計・構造・機能- S09-5 非天然型規則構造をもつペプチドミミックの構造特性と応用2018

    • 著者名/発表者名
      尾谷優子
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 招待講演
  • [学会発表] p53-MDM2/MDMX間相互作用を阻害するヘリック分子の創製2018

    • 著者名/発表者名
      蘇奧澤、王思遠、ザイ ルーハン、大野久史、尾谷優子、清水未来、佐田あかね、大木理恵子、大和田智彦
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Amide nitrogen pyramidalization changes lactam amide spinning2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Ohwada
    • 学会等名
      Foldamers Meeting 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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