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2022 年度 実施状況報告書

ペプチド側鎖環化による新規二次構造の創出と制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06967
研究機関長崎大学

研究代表者

上田 篤志  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (10732315)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードジ置換アミノ酸 / ペプチド / 側鎖環化 / 薬学 / 有機化学
研究実績の概要

本年度は、ペプチド側鎖架橋反応の反応効率に関する研究を中心として実験をおこなった。ペプチド側鎖間で炭素結合を形成させるペプチド側鎖架橋は、ペプチドの二次構造の安定化に寄与し、ペプチドの機能性を向上させるツールとして有用である。閉環メタセシスによる炭素架橋には、一般的にジ置換アミノ酸である(4-ペンテニル)アラニンが汎用されているが、そのアルファ位不斉中心としてはS体とS体の組み合わせが用いられていた。
S体とS体以外の組み合わせにおけるペプチド側鎖架橋効率とそのE/Z選択性に興味を持ち、S体/R体、R体/S体、R体/R体の3つの組み合わせを有するペプチドを合成し側鎖架橋反応をおこなった。E/Z選択性は得られなかったものの、興味深いことにS体/R体の組み合わせにおいて最も架橋効率が高くなるという結果が得られた。
この結果の一般性を検証するべく、異なる配列や構成アミノ酸を用いてS体/S体とS体/R体の(4-ペンテニル)アラニンの組み合わせを有するペプチドで側鎖架橋形成反応をおこなった。その結果、C末端側のジ置換アミノ酸の導入部位がC末端に存在する時は、S体/R体の組み合わせにおいて最も架橋効率が高くなった。一方で、C末端側のジ置換アミノ酸の導入部位がC末端から内部に存在すると、S体/R体の組み合わせでの架橋効率は低下するという結果が得られた。
これら合成した架橋前後のペプチドのうち、いくつかのペプチドに関してはX線結晶構造解析をおこなうことに成功した。これらのX線結晶構造はS体/R体のジ置換アミノ酸の組み合わせを有するペプチドの架橋効率の結果を支持する構造を有していることがわかった。

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

当初の計画書に記載した内容に従い各項目に関しての研究を行った。

今後の研究の推進方策

今回得られた鎖状ジ置換アミノ酸の立体化学の組み合わせが側鎖架橋効率に与える結果を、より体系的にまとめて基質一般性を調べ、論文としてまとめることで、あるいは学会発表等を行うことで、研究成果を公表していく。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染拡大により研究の進行に支障が出た影響が大きい。
合成実験に必要な試薬・消耗品等の購入等に充てる予定。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] ジ置換アミノ酸を利用したヘリカルペプチドの合成と有機分子触媒としての利用2023

    • 著者名/発表者名
      上田 篤志
    • 学会等名
      有機合成シンポジウム -触媒化学の若い力-
    • 招待講演
  • [学会発表] アキラルな四員環状ジ置換アミノ酸によるE選択的ステープルペプチドの合成2023

    • 著者名/発表者名
      真倉 唯, 上田 篤志, 久田 直幸, 平山 和浩, 田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] N末を修飾したヘリカルペプチド触媒による不斉反応2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 和樹、梅野 智大、上田 篤志、土井 光暢、加藤 巧馬、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] ヘリカルペプチドを有機分子触媒として用いた不斉シクロプロパン化反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      井吉 彬太、上田 篤志、佐藤 和樹、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] 五員環状ジ置換アミノ酸を用いた架橋形成によるペプチド二次構造の制御2023

    • 著者名/発表者名
      松田 拳、上田 篤志、真倉 唯、井吉 彬太、加藤 巧馬、松本 卓、土井 光暢、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] N 末をチオウレアで修飾した環状ジ置換アミノ酸含有ヘリカルペプチド触媒による不斉1,4-付加反応2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 和樹、梅野 智大、上田 篤志、加藤 巧馬、土井 光暢、田中 正一
    • 学会等名
      第32回万有福岡シンポジウム
  • [学会発表] N-カルボキシ無水物を利用した環境調和型ペプチドカップリング法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      小山 洸輝、上田 篤志、大木 優、井吉 彬太、松本 卓、田中 正一
    • 学会等名
      第11回JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] ヘリカルペプチド触媒のN末チオウレア修飾による触媒量低減の試み2022

    • 著者名/発表者名
      上田 篤志、佐藤 和樹、梅野 智大、西岡 良真、土井 光暢、加藤 巧馬、田中 正一
    • 学会等名
      第11回JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] N-カルボキシ無水物を経由する(-)-メンチルジ置換アミノ酸含有ペプチドの合成2022

    • 著者名/発表者名
      小山 洸輝、上田 篤志、松本 卓、田中 正一
    • 学会等名
      第59回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] α-トリフルオロメチル化ジ置換アミノ酸導入に伴うペプチドステープル化への影響2022

    • 著者名/発表者名
      松田 拳、上田 篤志、田中 正一
    • 学会等名
      第59回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] Effect of α-position stereochemistries of acyclic α,α-disubstituted α-amino acids for hydrocarbon- stapling of peptides2022

    • 著者名/発表者名
      Sana Kakazu, Atsushi Ueda, Yui Makura, Takuma Kato, Mitsunobu Doi, Makoto Oba, Masakazu Tanaka
    • 学会等名
      第59回ペプチド討論会
  • [学会発表] Conformational analysis of chiral three-membered ring α,α-disubstituted α-amino acid-containing α-aminoisobutyric acid-based peptides2022

    • 著者名/発表者名
      Kaede Ikegami, Yurie Koba, Atsushi Ueda, Makoto Oba, Takuma Kato, Mitsunobu Doi, Masakazu Tanaka
    • 学会等名
      第59回ペプチド討論会
  • [学会発表] Synthesis and application of helical peptide foldamer using α,α-disubstituted α-amino acids.2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ueda, Kazuki Sato, Yui Makura, Tomohiro Umeno, Sana Kakazu, Kazuhiro Hirayama, Ryoma Nishioka, Masakazu Tanaka
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Organic Reactions
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ジ置換アミノ酸のα位立体化学と導入部位による効率的なペプチド側鎖架橋形成2022

    • 著者名/発表者名
      嘉数 沙奈、上田 篤志、真倉 唯、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] ジ置換アミノ酸を用いた N-カルボキシ無水物の合成とペプチドカップリング反応への利用2022

    • 著者名/発表者名
      井吉 彬太、上田 篤志、大木 優、小山 洸輝、松本 卓、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] ヘリカルペプチド型ホスフィン配位子を用いた不斉[3+2]付加環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      西岡 良真、梅野 智大、土井 光暢、加藤 巧馬、上田 篤志、大庭 誠、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] ペプチド側鎖におけるE選択的閉環メタセシス反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      真倉 唯、上田 篤志、嘉数 沙奈、加藤 巧馬、梅野 智大、平山 和浩、土井 光暢、 大庭 誠、田中 正一
    • 学会等名
      日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] 架橋部位を持つ五員環状アミノ酸をAib配列に導入したペプチドの二次構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      井吉 彬太、上田 篤志、真倉 唯、松田 拳、松本 卓、加藤 巧馬、土井 光暢、田中 正一
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] 4員環状ジ置換アミノ酸を利用したE選択的ペプチド側鎖架橋法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      真倉 唯, 上田 篤志, 久田 直幸, 平山 和浩, 田中 正一
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム

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公開日: 2023-12-25  

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