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2022 年度 実績報告書

結合形成・切断が自在なバイオコンジュゲーションメソッドの創出

研究課題

研究課題/領域番号 19K05707
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

渡邊 賢司  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (90631937)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードインドリジン / 光反応 / アミン / 共有結合形成反応 / 水中反応
研究実績の概要

本研究では、タンパク質やペプチドなどの生体分子に、機能性分子や生物活性分子を官能基選択的に化学修飾し、狙った状況や環境、タイミングでこれらの分子を放出するための新たな方法論の開発に取り組んだ。これまで、光照射に応答してカルボン酸やアルコール化合物を放出する、芳香族複素環化合物の一種である3-アシルインドリジンの化学反応の開発を行なってきた(Organic Letters 2020, 22(14), 5434-5438; The Journal of Organic Chemistry 2021, 86(17), 11822-11834)。今年度は、昨年度から引き続き、3-アシルインドリジンとアミンとの共有結合形成反応の開発に取り組んだ。アミンと光増感剤の存在下、3-アシルインドリジンに赤色の長波長光(660 nm)を照射すると、3-アシルインドリジンの光酸化反応が起こり、3-アシルインドリジンとアミン化合物との間で迅速にアミド結合が形成されることが分かった。本光反応は長波長光の照射で進行するため、短波長光で分解されやすいジアジニル基やアリールアジド基、クマリンメチルエステル基などの官能基を含むアミン化合物に対しても適用することができた。さらに、本光反応は水中でも実施することができるため、中分子量の環状ペプチドのリシン残基にインドリジンを介して様々な機能性分子を導入することができた。これらの研究成果を論文投稿し、採択された(Communications Chemistry 2022, 5:91)。 本成果については、2件の国内学会でもポスター発表を行った。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Red light-induced conjugation of amines through amide bond formation triggered via photooxidation of 3-acylindolizines2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Watanabe, Asuka Kuratsu, Daisuke Hashizume, Takashi Niwa, Takamitsu Hosoya
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 5 ページ: 91

    • DOI

      10.1038/s42004-022-00712-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Photoreactions of indolizines for cleavage and formation of covalent bonds: Toward application for life science research2023

    • 著者名/発表者名
      Kenji Watanabe, Takashi Niwa, Takamitsu Hosoya
    • 学会等名
      BDR Retreat 2022
  • [学会発表] Development of photo- and radio-caged compounds and demonstration of compound release in vivo using animal models2023

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Kanayama, Kenji Watanabe, Yuka Nakatani, Takashi Niwa, Yasuyoshi Watanabe, Takamitsu Hosoya
    • 学会等名
      第26回異分野交流の夕べ

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公開日: 2023-12-25  

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