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本研究の目的は、ペプチド機能を光制御する簡便な手法の確立である。光応答性ペプチドは、多面的応用が期待される重要な機能性分子群であるが、開発が難しく報告例も少ない。本研究では、ペプチドを環状化することで機能を制御する。環状ペプチドに光切断性リンカーを導入することで、光応答性をもたせる。本研究では、１）光切断性リンカー、２）効率的なペプチド環状化反応、の開発に取り組んだ。
１）光切断性リンカーの開発：当初用いていたリンカーでは、光照射後かさ高い部位がペプチド鎖に残る。そのため、光切断後に得られる直鎖ペプチドの活性が弱くなるという問題点があった。そこで、光切断後かさ高い部位をペプチド鎖中に残さず、ペプチド固相合成に耐える、新規光切断性リンカーの開発を進めた。
まず、光増感剤である色素自身が一重項酸素により酸化される「自己増感酸化」に着目した光増感酸化型リンカーを開発した。開発したリンカーは、自己増感酸化反応を起こさなかったが、光増感剤を共存させることで、可視光照射による速やかかつ特異的な化学変換を達成できた。次に、リンカー由来の部分構造を全く残さない、traceless型リンカーの開発を進めた。光照射によりtracelessに切断されるリンカーの開発に成功したが、切断速度が遅いという問題点があり、現在改良を進めている。
２）効率的なペプチド環状化反応：我々が採用していた環状ペプチド合成法は、工程数が多く、効率的ではなかった。そこで、効率的環状化反応を探索し、固相上でペプチドを環状化できる２種の効率的反応を見出した。「N末-C末」間および「N末-側鎖」間の環状化に適用できる反応である。
上記で開発した技術を用い、マトリクスメタロプロテアーゼ-3阻害ペプチド、ヒストン脱メチル化酵素阻害ペプチド、の２種のペプチドの環状ペプチドを合成し、その機能の検証を進めている。
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