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2021 年度 実績報告書

薬剤耐性問題克服に向けて:タンパク質主鎖との水素結合を指標とする阻害剤評価系開拓

研究課題

研究課題/領域番号 19K15712
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) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードタンパク質化学合成 / ペプチド可溶化法 / ペプチドヒドラジド
研究実績の概要

昨年度までにペプチドヒドラジドを利用するペプチド可溶化法を開発し、これを適用することでHIV-1プロテアーゼの完全化学合成を達成した。最終年度は、この合成で問題となった中間ペプチドチオエステルの分解を抑えることで合成効率向上を目指した。本分解反応はペプチド鎖中Lys側鎖巻き込みによるラクタム形成と、Cys保護体であるチアゾリジン環開環時のメトキシアミンによるアミノリシスの二つが関与している。そこで、Lys側鎖およびCysアミノ基をAlloc基で保護し、Pd錯体による脱保護を試みた。ワンポット条件で所望の生成物が得られたものの、Pd錯体による脱保護条件下でチオエステルの加水分解が認められ総収率向上には至らなかった。
プロテアーゼ阻害剤の評価系確立に向け、これまでに得られたHIV-1プロテアーゼのIR測定を実施した。プロテアーゼのみのスペクトルと阻害剤であるダルナビルを加えた時のスペクトルを比較すると、アミドIバンドの形状が変化し二次構造解析の結果からアルファヘリシティーが増大することが明らかとなった。今後同位体標識アミノ酸を導入したプロテアーゼで同様の測定をすることで、より局所的な水素結合の情報が得られるか検証する必要がある。
本研究課題では、タンパク質主鎖との水素結合を指標とする阻害剤評価系開拓を目的として、研究期間全体を通じて酵素タンパク質の完全化学合成に取り組んだ。当初予定した固相上でのライゲーション反応は効率が低かったため、新規ペプチド可溶化法を開発することでHIV-1プロテアーゼの化学合成を達成した。また、タンパク質主鎖-阻害剤間の水素結合検出に先立ち、合成タンパク質のIR測定を実施し良好なスペクトルが得られる条件を見出した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Structural Characterization of β-Turn Mimics Containing (Z)-Chloroalkene Dipeptide Isosteres2022

    • 著者名/発表者名
      Kodama Yuki、Takeo Sayuri、Fujimoto Junko、Sato Kohei、Mase Nobuyuki、Narumi Tetsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 ページ: 2167~2177

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c03115

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] β,γ-trans-selective γ-butyrolactone formation via homoenolate cross-annulation of enals and aldehydes catalyzed by sterically hindered N-heterocyclic carbene2021

    • 著者名/発表者名
      Kyan Ryuji、Kitagawa Yuya、Ide Ryuji、Sato Kohei、Mase Nobuyuki、Narumi Tetsuo
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 91 ページ: 132191~132191

    • DOI

      10.1016/j.tet.2021.132191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective synthesis of highly functionalized (Z)-chloroalkene dipeptide isosteres containing an α,α-disubstituted amino acid2021

    • 著者名/発表者名
      Kodama Yuki、Imai Saki、Fujimoto Junko、Sato Kohei、Mase Nobuyuki、Narumi Tetsuo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 ページ: 6915~6918

    • DOI

      10.1039/D1CC02952E

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒドラジドをカルボン酸保護体として利用する新規アスパルチミド形成抑制法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      上村 春菜, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 間瀬 暢之
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] ヒドラジド化学を利用したペプチド溶解法の開発とユビキチン合成への応用2022

    • 著者名/発表者名
      田中 晶子, 佐藤 浩平, 鳴海 哲夫, 間瀬 暢之
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Chemoselective incorporation of hydrophilic tags to poorly soluble peptides using peptide hydrazides2021

    • 著者名/発表者名
      Shoko Tanaka, Kohei Sato, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      AIMESC2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Practical activation of peptide hydrazides in TFA enabling direct synthesis of N-terminal thiazolidine-containing peptide thioesters2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato, Shoko Tanaka, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      AIMESC2021
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒドラジド化学を基盤とした新規タンパク質合成戦略2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Late-stage solubilization strategy to overcome solubility challenges using peptide hydrazide2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato, Shoko Tanaka, Shugo Tsuda, Tetsuo Narumi, Taku Yoshiya, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      第58回ペプチド討論会
  • [学会発表] Expanded late-stage solubilization of peptide hydrazide applicable to subsequent ligation2021

    • 著者名/発表者名
      Shoko Tanaka, Kohei Sato, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase
    • 学会等名
      第58回ペプチド討論会
  • [備考] 静岡大学工学部佐藤研究グループホームページ

    • URL

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

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公開日: 2022-12-28  

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