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2011 年度 実施状況報告書

高選択的速度論支配ペプチド結合形成反応を基盤とするタンパク質化学合成法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 23659055
研究機関徳島大学

研究代表者

大高 章  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (20201973)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワード速度論支配 / チオエステル / Native Chemical Ligation / タンパク質合成 / ペプチド合成
研究概要

本年度は速度論支配ペプチド結合形成反応の開発を行った。Native Chemical Ligation (NCL)法を基盤とし、チオエステル等価体の開発研究という観点から検討を進めた。具体的には、Fmoc法において安定に合成できるチオエステル等価体として開発してきたN-Sulfanylethylanilide (SEAlide) peptideがリン酸塩存在下においてのみNCL反応に関与できるという知見を見出した。そこで、同一反応溶液中でペプチドチオエステルとN末端Cys SEAlide peptide間の第一段階目のNCL反応をリン酸塩非存在下で行い、次いでこの反応溶液に別のN末端Cys peptideとリン酸塩を加え、SEAlide部分をチオエステルとして機能させ、第2段階目のNCL反応を行わせるという手法を開発した。本手法を利用することで、同一反応溶液中で3つのペプチドフラグメントを順次、高選択的に縮合することが可能となった。本法はKentらにより開発された速度論的手法の一つであるKCL反応よりもはるかに速度論的選択性に優れ、KCL法では合成困難であったようなpeptideの合成も可能となった。また、KCL反応と組み合わせることで、従来報告例がなったOne-pot/four-segment ligationが初めて可能となった。これは、本法の優れた速度論的選択性に起因するものである。現在、速度論的支配をdualで達成するdual-kinetically-controlled NCL法の開発を進めている。さらにSEAlide peptideがリン酸塩のような酸塩基触媒存在下チオエステルとして機能することに着目したChemical Biology的応用展開も手掛けている。

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

リン酸塩の有無によって、開発してきたSEAlide peptideの反応性が制御でき、速度論的NCL反応おいて極めて有効な反応ユニットであることを見出したので、当初の予想以上に研究が順調に進展した。

今後の研究の推進方策

高選択的速度論的ペプチド結合形成反応の基盤形成は、初年度において確立することができたので、今後は実際のタンパク質合成へ応用展開する予定である。

次年度の研究費の使用計画

平成23年度については研究が予想以上に順調に進展した。そのため当初予定していた研究費をすべて使うことなく23年度における目標を達成することができた。次年度については繰り越した研究費を有効利用し、当初の研究計画以上の成果を目指す予定である。具体的には単にタンパク質合成に挑戦するのみならず、生物学的実験も必要とされるChemical Biology的展開を目指す予定である。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (26件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Development of reduction-responsive amino acid that induces peptide bond cleavage in hypoxic cells2012

    • 著者名/発表者名
      Shigenaga A
    • 雑誌名

      ChemBioChem.

      巻: 13 ページ: 968-971

    • DOI

      10.1002/cbic.201200141

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Caged ceramide which releases parent ceramide after UV-induced amide bond cleavage followed by intramolecular O-N acyl transfer2012

    • 著者名/発表者名
      Shigenaga, A.
    • 雑誌名

      Peptide Science 2011

      巻: - ページ: 385-386

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Doubly-kinetically controlled proline ligation2012

    • 著者名/発表者名
      Ding, H.
    • 雑誌名

      Peptide Science 2011

      巻: - ページ: 133-134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-sulfanylethylanilide peptide: a peptide thioester equivalent which can directly participate in native chemical ligation2012

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.
    • 雑誌名

      Peptide Science 2011

      巻: - ページ: 13-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and synthesis of caged ceramide: UV-responsive ceramide releasing system based on UV-induced amide bond cleavage followed by O-N acyl transfer2011

    • 著者名/発表者名
      Shigenaga, A.; Hirakawa, H.; Yamamoto, J.; Ogura, K.; Denda, M.; Yamaguchi, K.; Tsuji, D.; Itoh, K.; Otaka, A
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 67 ページ: 3984-3990

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of N-C- or C-N-directed sequential native chemical ligation to the preparation of CXCL14 analogs and their biological evaluation2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, K.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 19 ページ: 4014-4020

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2011.05.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Sulfanylethylanilide peptide as a crypto-thioester peptide2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 12 ページ: 1840-1844

    • DOI

      10.1002/cbic.201100241

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual kinetically-controlled native chemical ligation using a combination of sulfanylproline and sulfanylethylanilide peptide2011

    • 著者名/発表者名
      Ding, H.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 13 ページ: 5588-5591

    • DOI

      10.1021/ol202316v

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of UV-responsive catch-and-release system of a cysteine protease model peptide2011

    • 著者名/発表者名
      Shigenaga, A.
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 67 ページ: 8879-8886

    • DOI

      10.1016/j.tet.2011.09.062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-sulfanylethylanilide peptide: a peptide thioester equivalent which can directly participate in native chemical ligation2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Twenty-Second American Peptide Symposium

      巻: - ページ: 72-73

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of CXCL14 and its derivatives utilizing C to N or N to C directive sequential NCL protocol2011

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Twenty-Second American Peptide Symposium

      巻: - ページ: 74-75

    • 査読あり
  • [学会発表] フッ化物イオン応答型アミノ酸の開発と標的タンパク質精製ツールへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      山本 純
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] 4-チオプロリンを用いたNative Chemical Ligation2012

    • 著者名/発表者名
      丁 昊
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] リン酸化タンパク質の機能解明に向けたケージド非水解性リン酸化アミノ酸含有ペプチドの合成研究2012

    • 著者名/発表者名
      傳田将也
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] CXCL14・CXCL12デュアルアンタゴニストペプチドの創製2012

    • 著者名/発表者名
      粟飯原圭佑
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] 新規チオール応答型アミノ酸の合成とDNA放出システムへの展開2012

    • 著者名/発表者名
      戎野紘司
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] タンパク質化学合成を指向したN-アミノアシルN-置換アニリンリンカーの効率的合成法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      坂本 健
    • 学会等名
      日本薬学会第132回年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012 – 329
  • [学会発表] N-Sulfanylethylanilide peptide: a peptide thioester equivalent which can directly participate in native chemical ligation2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      第48回ペプチド討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2011 – 926
  • [学会発表] Caged ceramide which releases parent ceramide after UV-induced amide bond cleavage followed by intramolecular O-N acyl transfer2011

    • 著者名/発表者名
      重永 章
    • 学会等名
      第48回ペプチド討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2011 – 926
  • [学会発表] Double-kinetically controlled proline ligation2011

    • 著者名/発表者名
      丁 昊
    • 学会等名
      第48回ペプチド討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2011 – 926
  • [学会発表] Development of nucleocytoplasmic shuttle peptide using stimulus-responsive processing device2011

    • 著者名/発表者名
      大高 章
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会(招待講演)
    • 発表場所
      兵庫県立大学(姫路市)
    • 年月日
      2011 – 916
  • [学会発表] タンパク質AMP化の生理学的意義解明に向けたAMP化アミノ酸誘導体の創製2011

    • 著者名/発表者名
      小倉圭司
    • 学会等名
      創薬懇話会2011
    • 発表場所
      ダイヤモンド瀬戸内マリンホテル(岡山市)
    • 年月日
      2011 – 76
  • [学会発表] タンパク質化学合成を指向したワンポット4成分連続縮合法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      創薬懇話会2011
    • 発表場所
      ダイヤモンド瀬戸内マリンホテル(岡山市)
    • 年月日
      2011 – 76
  • [学会発表] Design and synthesis of traceable linker for efficient enrichment and specific labeling of target proteins2011

    • 著者名/発表者名
      山本 純
    • 学会等名
      22nd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      Sheraton hotel (San Diego USA)
    • 年月日
      2011 – 626
  • [学会発表] N-sulfanylethylanilide derivative as a peptide thioester equivalent2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      22nd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      Sheraton hotel (San Diego USA)
    • 年月日
      2011 – 626
  • [学会発表] Synthesis of CXCL14 and its derivatives utilizing C to N or N to C directive sequential NCL protocol2011

    • 著者名/発表者名
      辻 耕平
    • 学会等名
      22nd American Peptide Symposium
    • 発表場所
      Sheraton hotel (San Diego USA)
    • 年月日
      2011 – 626
  • [学会発表] AMP化タンパク質の機能解明に向けたAMP化アミノ酸誘導体の創製2011

    • 著者名/発表者名
      小倉圭司
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011 – 523
  • [学会発表] Native chemical ligation (NCL) without using peptide thioester2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      14th Peptide Forum(招待講演)
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 年月日
      2011 – 1215
  • [学会発表] タンパク質AMP化の生理学的意義解明を指向した新規分子ツールの開発2011

    • 著者名/発表者名
      小倉圭司
    • 学会等名
      第37回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島市)
    • 年月日
      2011 – 117
  • [学会発表] 4-メルカプトプロリンを用いたペプチドフラグメント縮合法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      丁 昊
    • 学会等名
      第37回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島市)
    • 年月日
      2011 – 117
  • [学会発表] タンパク質化学合成を指向したワンポット4成分連続縮合法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      第37回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島市)
    • 年月日
      2011 – 117
  • [学会発表] Application of Stimulus-responsive Amino Acid to Traceable Linker for Efficient Enrichment and Specific Labeling of Target Proteins2011

    • 著者名/発表者名
      山本 純
    • 学会等名
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      2011 – 1129
  • [学会発表] The First Accomplishment of Development of CXCL14 Antagonistic Peptide by Dimerization of CXCL14 Fragment2011

    • 著者名/発表者名
      辻 耕平
    • 学会等名
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      2011 – 1129
  • [学会発表] AMP化タンパク質の機能解明を指向したペプチド性分子ツールの開発2011

    • 著者名/発表者名
      小倉圭司
    • 学会等名
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 年月日
      2011 – 1112
  • [学会発表] CXCL14およびその誘導体の効率的合成法の開発と活性評価2011

    • 著者名/発表者名
      辻 耕平
    • 学会等名
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 年月日
      2011 – 1112
  • [学会発表] リン酸化タンパク質の機能解明に向けた紫外線応答型リン酸化アミノ酸誘導体の合成研究2011

    • 著者名/発表者名
      傳田将也
    • 学会等名
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 年月日
      2011 – 1112
  • [学会発表] ペプチドチオエステル合成用アニリン型補助基への効率的アミノ酸導入法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      坂本 健
    • 学会等名
      第50回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      サンポートホール高松(高松市)
    • 年月日
      2011 – 1112
  • [図書] 遺伝子医学MOOK 21号 最新ペプチド合成技術とその創薬研究への応用「刺激応答型アミノ酸の開発と生命科学分野への応用」2012

    • 著者名/発表者名
      重永 章
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      メディカルドゥ

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公開日: 2013-07-10  

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