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2015 年度 実績報告書

タンパク質表面での反応を制御するペプチドの構造機能化

研究課題

研究課題/領域番号 26293002
研究機関東京大学

研究代表者

大和田 智彦  東京大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20177025)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードアミド / ペプチド / トランスニトロソ化 / ニトロソアミン / 非平面化
研究実績の概要

本研究の目的は、1)タンパク質ータンパク質間で起きるタンパク質表面認識であるヘリックス-ヘリックス相互作用と2)それに引き続くタンパク質表面反応であるトランスニトロソ化反応を、それぞれ制御する生体アミノ酸の機能を超越するプロリン様アミノ酸の構造機能化を研究し、タンパク質表面上の反応を人工的に制御する化学基盤を構築することにある。S-ニトロソシステインより安定だかトランスニトロソ化能を有するプロリン誘導体のN-ニトロソアミンの機能化や生体にあるαヘリックスとは異なる構造規則性を有するヘリックス構造を多様化し創製し、タンパク質の表面での相互作用を介して特異的なS-ニトロソ化を起こし、タンパク質の機能を制御するための基礎となるタンパク質の表面認識および表面反応の基盤化学を構築することにある。本年度の研究では特に
(1)シス-アミドを優先することがホモオリゴマーで判明したプロリン様アミノ酸とα-アミノ酸を結合したヘテロオリゴマーミミックの合成を実施し溶液構造を解析した。特にアミドのシス構造優先性の一般性の検証、またアミド異性化が引き起こす近接アミノ酸構造への影響を調べた。
(2) プロリン様アミノ酸とα-アミノ酸を結合したヘテロオリゴマーの溶液構造における水素結合の有無とアミド窒素ピラミッド化の連関を調べた。
(2)生細胞応用可能な光切断型NO発生構造の最適化を行った。N-ニトロソアミンに細胞応用性を付加する。AMエステルを分子内に導入して細胞内滞留性を上げ、細胞内での可視光照射によるNO産生を、生体由来NO検出系を組み込んだ細胞で観測した。
(3)トランスニトロソ化反応の一般性を研究するため有機溶媒中での反応を解析することにした。トランスニトロソ化能を有するニトロアミン構造の重要な置換基を同定した。

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

世界で初めて、アミド窒素ピラミッド化が制御可能であることを論文発表した。また論文発表には至っていないが、他の成果についても基礎となる学会発表を行った。

今後の研究の推進方策

論文化するためにさらに現在までに得られたデータを先鋭化し、さらに光刺激NO放出をin vivoで検出し、またα-アミノ酸の構造化にアミドーシス指向性二環性分子を組み込んだ分子の溶液構造をさらに解析する。また比較化合物を合成して、構造制御の可能性を明快に示す。最終年度のため論文化を進める。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Hydrogen Bonding to Carbonyl Oxygen of Nitrogen-Pyramidalized Amide-Detection of Pyramidalization Direction Preference by Vibrational Circular Dichroism Spectroscopy.2016

    • 著者名/発表者名
      Siyuan Wang, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Masatoshi Kawahata, Kentaro Yamaguchi, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 21 ページ: 4018 - 4021

    • DOI

      10.1039/C6CC00284F

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 可視光感受性二環性ニトロソアミンを用いるCaged NO化合物の生細胞応用のための構造最適化2015

    • 著者名/発表者名
      フィルマン・中嶋隆浩・猪股悟・尾谷優子・浦野泰照・佐藤守俊・大和田智彦
    • 学会等名
      第45回複素環化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京・東京都)
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-21
  • [学会発表] 二環性β-プロリンオリゴマーの規則構造化の鎖長依存性2015

    • 著者名/発表者名
      尾谷優子・王思遠・北尾彰朗・渡辺恵・大和田智彦
    • 学会等名
      第45回複素環化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京・東京都)
    • 年月日
      2015-11-19 – 2015-11-21
  • [学会発表] New helical foldamer with 1:1 alpha/beta amino acid residue patterns2015

    • 著者名/発表者名
      Siyuan Wang, Yuko Otani, Masatoshi Kawahata, Kentaro Yamaguchi, Tomohiko Ohwada
    • 学会等名
      第52回ペプチド討論会
    • 発表場所
      平塚中央公民館(平塚・神奈川県)
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-18
  • [学会発表] Alkaline hydrolysis of nonplanar bicyclic β-proline amides2015

    • 著者名/発表者名
      Diego Antonio Ocmapo Gutierrez de Velasco, Zhai Liuhan, Siyuan Wang, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada
    • 学会等名
      第52回ペプチド討論会
    • 発表場所
      平塚中央公民館(平塚・神奈川県)
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-18
  • [学会発表] Synthesis and conformational study of hetero-dimers of bicyclic proline derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Luhan Zhai, Diego Ocampo, Siyuan Wang, Yuko Otani, Tomohiko Ohwada
    • 学会等名
      第52回ペプチド討論会
    • 発表場所
      平塚中央公民館(平塚・神奈川県)
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-16
  • [学会発表] タンパク質S-トランスニトロソ化反応のモデル系構築2015

    • 著者名/発表者名
      猪股 悟・フィルマン フィルマン・尾谷優子・大和田智彦
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山・愛媛県)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] アルカリ加水分解に対する二環性β-プロリンアミドの安定性2015

    • 著者名/発表者名
      ディエゴアントニオオカンポグティエレスデベラスコ、ザイルーハン、 劉シン、王思遠、尾谷優子、大和田智彦
    • 学会等名
      第59回日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      日本大学(船橋・千葉県)
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [学会発表] 二環性プロリン誘導体のヘテロジペプチドのコンホメーション解析2015

    • 著者名/発表者名
      ザイ ルーハン、ディエゴ オカンポ、劉 シン、王 思遠、尾谷 優子、 大和田 智彦
    • 学会等名
      第59回日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      日本大学(船橋・千葉県)
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [備考] 研究活動(研究室のHP)

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/activity.html

  • [備考] 論文紹介(研究室のHP)

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~yakka/article.html

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公開日: 2017-01-06  

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