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2020 年度 実績報告書

DNAを足場としたペプチド断片の同時連結反応によるタンパク質の効率的化学合成

研究課題

研究課題/領域番号 18K05313
研究機関名古屋大学

研究代表者

林 剛介  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40648268)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードタンパク質化学合成 / ペプチド連結反応 / DNA templated chemistry
研究実績の概要

2020年度は、(1)2019年度に開発したチオエステル前駆体をさらに発展させたCP-Thd(チアゾリジノン)ペプチドの開発に成功し、(2)またこれを用いたDNA上でのペプチド連結反応を開発した。(1)に関しては、チオエステル前駆体として機能することが知られている「Cys-Pro-脱離基」構造の脱離基にチアゾリジノン構造を持つCP-Thdペプチドの開発を行った。チアゾリジノン構造は、ペプチド固相合成中に導入されるCys残基から樹脂上で定量的に誘導することが可能であり、また固相合成後に液相で迅速かつ定量的にチオエステルへと変換可能であることを明らかにした。CP-Thdペプチドは、これまで開発されたN-Sアシルシフト型チオエステル前駆体としては、最も高効率にチオエステルへと変換可能な分子となった。最終的には、CP-Thdペプチドを用いてヒストンH3タンパク質のワンポット化学合成に成功し、Org.Lett誌へ報告している。(2)に関しては、ペプチド-DNAコンジュゲートをCP-Thdペプチドと一本鎖DNAをクリック反応によって作製し、DNA上でのペプチド連結反応を行ったところ、サブuM(マイクロモラー)という、通常のペプチド連結反応が全く進行しないような低濃度条件でペプチド連結反応が進行することが明らかとなった。さらに、ペプチド連結反応にはチオール触媒を添加する必要がないため、その後の脱硫反応までワンポットで行うことが可能であることが明らかとなった。チオエステルとCys間のペプチド連結反応であるNCL(native chemical ligation)をここまで低濃度で実現したのは本研究が初めてである。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Organoruthenium-catalyzed chemical protein synthesis to elucidate the functions of epigenetic modifications on heterochromatin factors2021

    • 著者名/発表者名
      Kamo Naoki、Kujirai Tomoya、Kurumizaka Hitoshi、Murakami Hiroshi、Hayashi Gosuke、Okamoto Akimitsu
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 ページ: 5926~5937

    • DOI

      10.1039/d1sc00731a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] cDNA TRAP display for rapid and stable in vitro selection of antibody-like proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Kondo Taishi、Eguchi Minori、Kito Seita、Fujino Tomoshige、Hayashi Gosuke、Murakami Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 ページ: 2416~2419

    • DOI

      10.1039/d0cc07541h

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acetylation-modulated communication between the H3 N-terminal tail domain and the intrinsically disordered H1 C-terminal domain2020

    • 著者名/発表者名
      Hao Fanfan、Murphy Kevin J、Kujirai Tomoya、Kamo Naoki、Kato Junko、Koyama Masako、Okamato Akimitsu、Hayashi Gosuke、Kurumizaka Hitoshi、Hayes Jeffrey J
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 48 ページ: 11510~11520

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa949

    • 査読あり
  • [雑誌論文] l-DNA-tagged fluorescence in situ hybridization for highly sensitive imaging of RNAs in single cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ogata Motoyuki、Hayashi Gosuke、Ichiu Anri、Okamoto Akimitsu
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 ページ: 8084~8088

    • DOI

      10.1039/d0ob01635g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibody-like proteins that capture and neutralize SARS-CoV-22020

    • 著者名/発表者名
      Kondo T.、Iwatani Y.、Matsuoka K.、Fujino T.、Umemoto S.、Yokomaku Y.、Ishizaki K.、Kito S.、Sezaki T.、Hayashi G.、Murakami H.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 ページ: eabd3916

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd3916

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fmoc-Compatible and C-terminal-Sequence-Independent Peptide Alkyl Thioester Formation Using Cysteinylprolyl Imide2020

    • 著者名/発表者名
      Nakatsu Koki、Yanase Masafumi、Hayashi Gosuke、Okamoto Akimitsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 ページ: 4670~4674

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01450

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toolbox for chemically synthesized histone proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Nakatsu Koki、Hayashi Gosuke、Okamoto Akimitsu
    • 雑誌名

      Current Opinion in Chemical Biology

      巻: 58 ページ: 10~19

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2020.04.016

    • 査読あり
  • [学会発表] 修飾ヒストンの効率的化学合成法とヒストン動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      林剛介
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [学会発表] タンパク質化学合成技術を駆使した修飾タンパク質の創製と生化学研究への展開2020

    • 著者名/発表者名
      林剛介
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [産業財産権] フィブロネクチンIII型ドメイン骨格を含むポリペプチド2020

    • 発明者名
      村上裕、都築成晃、近藤大志、林剛介、藤野公茂、築地真也、吉井達之
    • 権利者名
      村上裕、都築成晃、近藤大志、林剛介、藤野公茂、築地真也、吉井達之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      05512020JP
  • [産業財産権] 63.SARS-CoV-2 Binding Molecule2020

    • 発明者名
      村上裕、近藤大志、藤野公茂、林剛介、梅本駿、岩谷靖雅
    • 権利者名
      村上裕、近藤大志、藤野公茂、林剛介、梅本駿、岩谷靖雅
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      WUS0001795
    • 外国

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公開日: 2023-12-25  

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