2014 Fiscal Year Annual Research Report
精密酵素重合法を用いた新規分岐性ポリペプチドの合成と組織再生への応用
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12J06954
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| Research Institution | Fukuyama University |
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Principal Investigator |
新田 祥子 福山大学, 生命工学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリペプチド / 酵素触媒重合 / プロテアーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、プロテアーゼを用いたポリペプチドの化学酵素合成法の確立を目的に研究を進めた。その際、重合と分解の平衡反応に影響を与えるファクターである酵素種、基質種、基質濃度などに着目し、重合反応に最適な反応条件の確立を目指した。本年度は、アミノ酸エステルの重合反応におけるプロテアーゼ活性を探るべく、エンド型ならびにエキソ型ペプチダーゼに着目し、基質特性や重合挙動の比較を行った。
エンド型セリンプロテアーゼProteinase Kのアミノ酸エステル重合反応に対する活性を評価したところ、glutamic acid diethyl esterやalanine ethyl esterなどのアミノ酸エステルに対して良好な触媒作用を示した。またその収率はモノマー濃度に依存し、重合度は5から10程度であった。一方芳香族系アミノ酸であるtyrosine ethyl esterやphenylalanine ethyl esterといったアミノ酸エステルを用いた際には加水分解反応のみが生じ、重合反応は進行しなかった。
次にエキソ型プロテアーゼであるCarboxypeptidase Yのアミノ酸エステル重合反応に対する活性を評価した。N末端をBenzoyl基で保護したbenzoyl alanine methyl ester(BzAlaMe)存在下、基質にleucine methyl esterを用いることで良好に重合反応が進行した。またそのオリゴマー収率は反応時におけるBzAlaMe/基質仕込み比や基質濃度に依存した。以上の結果よりエキソ型プロテアーゼを用いたオリゴペプチド合成の有用性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
酵素触媒重合において最も重要なファクターである酵素活性ならびに基質特異性に関して、詳細に検討を行うことができたため。とりわけ、酵素種の違いによる基質特異性について新たな知見が得られており、今後種々のポリペプチドを合成する際に有用な情報を得られたと言えるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度得られた知見をもとに、今回選択した酵素を用いて新たにデザインした新規ポリペプチドの合成を目指す。また酵素触媒重合における反応定数を求めることで、ポリペプチドの化学酵素反応について熱力学的知見の獲得を目指す。
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