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2021 年度 実績報告書

アルケン型ペプチド結合等価体の分子特性の解明と創薬応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H03363
研究機関静岡大学

研究代表者

鳴海 哲夫  静岡大学, 工学部, 准教授 (50547867)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードペプチド / 生物化学等価体 / アルケン / 立体選択的合成 / アジリジン / 非共有結合性相互作用
研究実績の概要

-アルケン型ペプチド結合等価体による非共有結合性相互作用のミミック効果:本研究では、タンパク質のフォールディングの起点となるターン構造に寄与するクロロアルケン型ペプチド結合等価体の立体電子効果について検討した。具体的には、βターン構造を形成しやすいL-Xaa-D-Yaa配列にクロロアルケン骨格に導入したクロロアルケン型ペプチドミメティックを合成し、βターン構造のミミック効果を精査した。複数の配列(L-アラニン-D-アラニン、L-バリン-グリシン、L-バリン-アラニン、L-フェニルアラニン-D-バリン)に対応するクロロアルケン型ペプチドミメティックの立体選択的合成に成功した。これらペプチドミメティックを用いて、分光学的解析を行い、クロロアルケン型ペプチドミメティックが溶液中においてβターン構造を形成することを明らかにした。また、結晶構造に基づく量子化学的解析から、σ(C-H)→σ*(C-Cl)相互作用およびnp(Cl)→σ*(C-H) 相互作用が、クロロアルケン型ペプチドミメティックが形成するβターン構造の安定化に寄与すること見出した。

-グアニン四重鎖構造を標的とするアルケン型ペプチドミメティックの創製:グアニン四重鎖構造に結合するペプチド性抗がん剤の創製を目的として, G4構造に特異的に結合するタンパク質TLS/FUSのアルギニン-グリシン-グリシン配列(RGG配列)を多く含むRGG3ドメインをもとに、天然型RGGペプチド10種類およびこれらに特定の二次構造制御能を有するアルケン型ペプチド結合等価体を導入したアルケン型RGGペプチドミメティック31種類を合成した。

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

様々な配列を有するクロロアルケン型ペプチドミメティックの立体選択的合成に成功し、詳細な構造解析の結果、クロロアルケン型ペプチド結合等価体が優れたβターンミミックとして機能することを明らかにした。グアニン四重鎖構造を標的とするアルケン型ペプチドミメティックの創製では、クロロアルケン骨格が異性化するという問題が生じたものの、分離条件を検討することで所望のRGGペプチドおよびRGGペプチドミメティックの合成に成功した。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると評価できる。

今後の研究の推進方策

-アルケン型ペプチド結合等価体による非共有結合性相互作用のミミック効果:ペプチド系有機分子触媒に応用したペプチドミメティック型触媒を合成し、不斉触媒反応を利用して、非共有結合性相互作用のミミック効果を定量的に評価する。また、n→π*相互作用が関与する近傍ペプチド結合のtrans/cis異性化に与える影響を明らかにする。
-グアニン四重鎖構造を標的とするアルケン型ペプチドミメティックの創製:合成したRGGペプチドおよびRGGペプチドミメティックの構造解析ならびにG4構造との結合親和性を評価する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4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
  • [学会発表] ペプチド・タンパク質の主鎖改変を基盤とするケミカルバイオロジー2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海哲夫
    • 学会等名
      東京医科歯科大学生体材料工学研究所第243回 IBBセミナー/第28回創薬学領域セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] アミド-アルケンの等価置換における隣接基効果: C末端エステルの加水分解反応の速度論的解析2022

    • 著者名/発表者名
      河原 和寿、竹尾 沙優里、藤本 准子、佐藤 浩平、間瀬 暢之、鳴海 哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
  • [学会発表] クロロアルケンジペプチドイソスター含有β-ターンミミックの立体選択的合成と構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      竹尾 沙優里、児玉 有輝、佐藤 浩平、間瀬 暢之、鳴海 哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
  • [学会発表] アルケン型ペプチド結合等価体によるペプチドの二次構造制御2022

    • 著者名/発表者名
      鳴海哲夫
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会(名古屋)
    • 招待講演
  • [学会発表] グアニン四重鎖構造を標的としたRGGペプチドライブラリの構築および結合性評価2021

    • 著者名/発表者名
      竹尾沙優里, 田畑舞子, 加藤由奈, 児玉有輝, 佐藤浩平, 間瀬暢之, 大吉崇文, 鳴海哲夫
    • 学会等名
      創薬懇話会2021 in 京都
  • [学会発表] ペプチド創薬:理論・設計・合成2021

    • 著者名/発表者名
      鳴海哲夫
    • 学会等名
      近畿大学薬学部 医薬品化学研究室 公開セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] IDENTIFICATION OF G4-BINIDING PEPTIDE MOLECULES FROM THE RGG3 DOMAIN OF TRANSLOCATED IN LIPOSARCOMA/FUSED IN SARCOMA2021

    • 著者名/発表者名
      Sayuri Takeo, Maiko Tabata, Yuki Kodama, Kohei Sato, Nobuyuki Mase, Takanori Oyoshi, Tetsuo Narumi
    • 学会等名
      第58回ペプチド討論会
  • [学会発表] SYNTHESIS AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF β-TURN MIMICS CONTAINING (Z)-CHLOROALKENE DIPEPTIDE ISOSTERES2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kodama, Junko Fujimoto, Kohei Sato, Nobuyuki Mase, Kentaro Takayama, and Tetsuo Narumi
    • 学会等名
      第58回ペプチド討論会
  • [学会発表] RGGペプチドライブラリの構築とグアニン四重鎖結合性ペプチドの探索2021

    • 著者名/発表者名
      竹尾沙優里, 田畑舞子, 児玉有輝, 佐藤浩平, 間瀬暢之, 大吉崇文, 鳴海哲夫
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2021
  • [学会発表] ペプチド・タンパク質のバックボーンケミストリー2021

    • 著者名/発表者名
      鳴海哲夫
    • 学会等名
      第15回超領域研究会/第3回静岡県三大学連携シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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