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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23350074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 比能 洋 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (70333333)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ペプチド環化 / 水素結合 / 配座解析 / 単結晶X線回折 / NMR / 糖ペプチド / 不凍活性 / AFGP

研究概要

環状不凍糖ペプチドは天然型の直鎖状不凍糖ペプチドが有する活性型配座を取れないことから異なる不凍化機構の存在が予想されていたが、従来の合成法では高純度の標品を得ることが困難であった。本研究ではフッ素化アルコールの水素結合能に着目したを新規ペプチド環化法の開発に成功し、この環状不凍糖ペプチドの高純度標品の迅速調整に成功し、さらに従来のペプチド環化に多用されてきた方法ではC-末端アミノ酸のラセミ化が生じることにより生成物の複雑化が生じていることを解明した。さらに、糖鎖不可前後の環状ペプチド骨格の結晶構造および溶液中の構造を解明し、１対の逆並行βシート型構造の配列が糖付加により変化することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] A straightforward protocol for the preparation of high performance microarray displaying synthetic MUC1 glycopeptides (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsushita, Wataru Takada, Kota Igarashi, Kentaro Naruchi, Fayna Garcia-Martin, Maho Amano, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: BBA-General Subject 巻: 59 ページ: 355-356
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2013.11.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of neoglycosphingolipids from methoxyamino-functionalized ceramide (2014)
  • 著者名/発表者名: Junya Ishida, Hiroshi Hinou, Kentaro Naruchi, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Bioorganic Medicianl Chemistry Letters 巻: 24 ページ: 1197-1200
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2013.12.091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycoblotting-based high throughput protocol for the structural characterization of hyaluronan degradation products during enzymatic fragmentation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Furukawa, Misaki Arai, Fayna G. Martin, Maho Amano, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Glycoconjugate Journal 巻: 30 ページ: 171-182
  • DOI: 10.1007/s10719-012-9395-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrocyclic Mechanism-based Inhibitor for Neuraminidases (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kai, Hiroshi Hinou, Kentaro Naruchi, Takahiko Matsushita, and Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Chemistry : A European Journal 巻: 19 ページ: 1364-1372
  • DOI: 10.1002/chem.201200859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific conformational alteration induced by sialylation of MUC1 tandem repeating glycopeptides at an epitope region for anti-KL-6 monoclonal antibody (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsushita, Naoki Ohyabu, Naoki Fujitani, Kentaro Naruchi, Hiroki Shimizu, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 ページ: 402-414
  • DOI: 10.1021/bi3013142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shin-Ichiro Nishimura "A novel approach for the parallel synthesis of glycopeptides by combining solid-phase peptide synthesis and dendrimer-supported enzymatic modifications (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Matsushita, Seiji Handa, Kentaro Naruchi, Fayna Garcia-Martin, Hiroshi Hinou
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 45 ページ: 854-862
  • DOI: 10.1038/pj.2013.14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave-assisted solid-phase synthesis of antifreeze glycopeptides (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryukou Izumi, Takahiko Matsushita, Naoki Fujitani, Kentaro Naruchi, Hiroki Shimizu, Sakae Tsuda, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Chemistry : A European Journal 巻: 19 ページ: 3913-3920
  • DOI: 10.1002/chem.201203731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attomolar-level Detection of Influenza A Virus Hemagglutinin Human H1 and Avian H5 Using Glycan-blotted Field Effect Transistor Biosensor (2013)
  • 著者名/発表者名: Sho Hideshima, Hiroshi Hinou, Daisuke Ebihara, Ryosuke Sato, Shigeki Kuroiwa, Takuya Nakanishi, Shin-Ichiro Nishimura, Tetsuya Osaka
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 85 ページ: 5641-5644
  • DOI: 10.1021/ac401085c
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Approach for the Synthesis of Hyper-Branched N-Glycan Core Structures from Locust Bean Gum (2013)
  • 著者名/発表者名: H. V. Ravi Kumar, Kentaro Naruchi, Risho Miyoshi, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 15 ページ: 6278-6281
  • DOI: 10.1021/ol403140h
  • 査読あり
• [雑誌論文] An efficient protocol for the solid-phase synthesis of glycopeptides under microwave irradiation (2012)
  • 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 neuraminidases (2012)
  • 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] Strict stereocontrol by 2, 4-O-di-tert-butylsilylene group on β-glucuronylations (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Furukawa, Hiroshi Hinou, Shin-Ichiro Nishimura
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 14 ページ: 2102-2105
  • DOI: 10.1021/ol300634x
  • 査読あり
• [雑誌論文] H-Bonding Promotion of Peptide Solubility and Cyclization by Fluorinated Alcohol (2012)
  • 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
• [学会発表] Synthesis and Application of Bicyclic Carbohydrates (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou
  • 学会等名: International Symposium on Chemical Biology-Drug Discovery
  • 発表場所: Mysore Universitu, Mysore, India
  • 年月日: 2014-01-10
• [学会発表] Highly Efficient Synthesis of Hyperbranched N-glycans from Locust Bean Gum (2013)
  • 著者名/発表者名: H. V. Ravi Kumar, Kentaro Naruchi, Risho Miyoshi, Hiroshi Hinou, Risho Miyoshi, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: 246th American Chemical Society Meeting & Exposition
  • 発表場所: Indianapolis (IN), USA
  • 年月日: 2013-09-08
• [学会発表] New Strategy for Peptide Cyclization H-bonding effect of fluorinated alcohol (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou
  • 学会等名: Special Seminar at Chemistry Department of Wane State University
  • 発表場所: Detroit, USA
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] Modified Mechanism-based Inhibitor for Neuraminidases (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Hirokazu Kai, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 11 th International Symposium for Future Drug Discovery & Medical Care
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2013-08-02
• [学会発表] H-bonding cyclization of peptide backbone of anti-freeze glycopeptide in fluorinated alcohols (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Kei Hyugaji, Fayna Garcia-Martin, Shin-Ichiro Nishimura, Fernando Albericio
  • 学会等名: XXVI International Carbohydrate Symposium (ICS XXVI)
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20120722-27
• [学会発表] Macrocyclic Mechanism-based Inhibitor for Neuraminidases (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Hirokazu Kai, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: XXVI International Carbohydrate Symposium (ICS XXVI)
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20120722-27
• [学会発表] Modified Mechanism-based Inhibitor for Neuraminidases (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Hirokazu Kai, Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: The 10th International Symposium for Future Drug Discovery & Medical Care
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] 糖誘導体・糖ペプチドの環化と機能制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 比能洋
  • 学会等名: 日本化学会生体機能関連化学部会第27回若手フォーラム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Solid-Phase Synthesis and Structural Study of Glycopeptide Containing C-Mannosyltriptophan in Human Erythropoietin Receptor (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hinou, Yuya abe, and Shin-Ichiro Nishimura
  • 学会等名: International Glycomics Symposium -Increasing the Impact of Glycoscience through New Tools and Technologies-
  • 発表場所: San Sebastian, Spain
  • 年月日: 2012-07-19
• [備考]
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g4/