• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

環状不凍糖ペプチドの迅速合成と不凍化分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23350074
研究機関北海道大学

研究代表者

比能 洋  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 助教 (70333333)

キーワード環状ペプチド / 不凍糖ペプチド / 環化反応 / 水素結合 / 配座 / 結晶構造
研究概要

環状AFGP合成ルートの最適化について検討した。まず、電磁波照射下、コア1型またはTn型糖鎖を有するAFGP2回繰り返し単位(6アミノ酸、ATAATAまたはTAATAA)を固相合成した。この糖ペプチドの環化条件の探索を行い、2,2,2-トリフルオロエタノールとジクロロメタンの混合系(TFE-DCM)でジイソプロピルカルボジイミドと1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾールを組み合わせた縮合系(DIC-HOAt)を用いることにより従来のDPPAを用いた環化系よりも単純な生成物ピークパターンが得られた。生成物の詳細な解析を行った結果、従来のDPPAを用いた縮合系ではC末端のエピメリ化が生じ、さらに環化のサイズ選択性も低いため、多様なサイズの環化体のエピマーセットが生成し、目的環状糖ペプチドの収量および精製効率を著しく低下させていることが判明した。一方、TFE-DCM中でDIC-HOAtを用いた縮合系は糖ペプチドの0.1mM溶液中では目的糖ペプチドをサイズ選択的に与え、さらに、エピメリ化が検出感度以下に抑制された。さらに、事前にC末端にD-アラニンを配置した糖ペプチドを調製し、これを同じ条件で環化させることにより目的環状糖ペプチドのエピマーを選択的に得ることに成功した。DPPAを用いた反応系でエピマーが生じていることはこの合成エピマーとDPPAで合成した副生成物の^1H-NMRスペクトルを比較することにより実証した。続いて、この環状糖ペプチドの新規合成法を用いてNMR解析研究に十分な量のサンプルを調製し、完全帰属を行った。また、環状ペプチド骨格の結晶化に挑戦した結果、質の良い結晶を得ることに成功し、その結晶構造解析を行った。結晶構造解析の結果、環状ペプチドはスレオニンを中間に持つ3ペプチド同士の逆並行βシート様構造を有していることが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

環状糖ペプチド合成法の最適化に成功した。(当初計画)さらに、従来ラセミ化が起こりにくいとされた縮合剤でラセミ化が生じていること、代表者が見出した新規縮合系ではそのラセミ化が完全に抑制できることを見出した。これは当初予想を上回る成果である。さらに、環状ペプチドの結晶構造の解明に成功し、糖付加が不凍活性とペプチド配座に与える影響について知見を蓄積する準備が完了した。これらは次年度計画の内容を含んでいる。

今後の研究の推進方策

環状糖ペプチドの配座解析と環状ペプチドとの配座の比較を行う。また、環状糖ペプチドと環状ペプチドを用いて不凍活性に関する構造活性相関の探索を行う。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] An efficient protocol for the solid-phase synthesis of glycopeptides under microwave irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Fayna Garcia-Martin, Hiroshi Hinou, Takahiko Matsushita, Shun Hayakawa, Shin-Ichiro Nishimura
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 10 ページ: 1612-1617

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aglycone-focused randomization of 2-difluoromethylphenylsialoside-type suicide substrates for neuraminidases2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kai, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 20 ページ: 2739-2746

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2012.02.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] H-Bonding Promotion of Peptide Solubility and Cyclization by Fluorinated Alcohol2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hinou, Kei Hyugaji, Fayna Garcia-Martin, Shin-Ichiro Nishimura, Fernando Albericio
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2 ページ: 2729-2731

    • DOI

      10.1039/C2RA01043G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Potential Glucuronate Glycosyl Donor with 2-O-acyl-6,3-lactone Structure : Efficient Synthesis of Glycosaminoglycan Disaccharides2011

    • 著者名/発表者名
      古川貴之、比能洋、島脇健、西村紳一郎
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 52 ページ: 5567-5570

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2011.08.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward Green and Sustainable Chemical Glycosylation : Enhanced Lewis Acidity of Recyclable Solid Super Acid Catalyst, SO_4/ZrO_2 by CaCl_2 Doping2011

    • 著者名/発表者名
      比能洋、斉藤尚裕、前田哲宏、神谷裕一、西村紳一郎
    • 雑誌名

      Journal of Carbohydrate Chemistry

      巻: 30 ページ: 575-586

    • DOI

      10.1080/07328303.2011.610545

    • 査読あり
  • [学会発表] ^1C_4配座を有する新奇グルクロン酸糖供与体に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      古川貴之、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] 糖鎖補足反応を用いた新規糖脂質ライブラリの構築と溶液中における構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      石田純也、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] ムチン型糖ペプチドにおけるTTXモチーフのNMR構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      早川瞬、松下隆彦、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] グライコブロッティング法を用いた異なる種類のヒアルロン酸分解酵素生成ヒアルロン酸断片の同定2012

    • 著者名/発表者名
      荒井みさき、古川貴之、ガルシアファイナ、比能洋、天野麻穂、西村紳一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 不凍糖ペプチドの効率的環化法の開発と配座解析2012

    • 著者名/発表者名
      日向寺慧、比能洋、F.Garcia-Martin、松下隆彦、成地健太郎、西村紳一郎
    • 学会等名
      第46回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 機能性デンドリマーを用いた糖ペプチドの酵素化学的合成法2012

    • 著者名/発表者名
      半田誠治、松下隆彦、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      第46回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] ヒトエリスロボエチン受容体のC-マンノシルトリプトファン含有当ペプチド領域の合成と配座解析2012

    • 著者名/発表者名
      阿部悠弥、比能洋、松下隆彦、Fayna G.Martin、早川瞬、古川貴之、藤谷直樹、成地健太郎、西村紳一郎
    • 学会等名
      第46回高分子学会北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] 環状不凍糖タンパク質の効率的合成法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      日向寺慧、比能洋、F.Garcia-Martin、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] 糖鎖蛍光ナノ微粒子の合成および生きた動物のイメージングへの応用2011

    • 著者名/発表者名
      大柳達也、長堀紀子、嶋脇健、比能洋、山下匡、佐々木章、神隆、岩永敏彦、金城政孝、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] 配座反転糖供与体を利用したグリコサミノグリカン二糖の合成研究2011

    • 著者名/発表者名
      古川貴之、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] 糖鎖補足反応を用いた新規糖脂質ライブラリの構築と溶液中における構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      石田純也、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] ヒトErythropoietin Receptor由来C-マンノシルトリプトファン含有糖ペプチドの合成および構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      阿部悠弥、比能洋、成地健太郎、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] 機能性デンドリマーを用いた糖ペプチドの酵素化学的合成法2011

    • 著者名/発表者名
      半田誠治、松下隆彦、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] ケイ素保護基を利用した糖ペプチドの迅速固相合成法2011

    • 著者名/発表者名
      藤井宏圭、松下隆彦、比能洋、西村紳一郎
    • 学会等名
      2011年度北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      洞爺サンパレス(北海道)
    • 年月日
      2011-08-26

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi