2014 Fiscal Year Annual Research Report
アジド・アルキン基を用いたVCDによる天然物・生体高分子の三次元構造解析法
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26702034
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
谷口 透 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (00587123)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 赤外円二色性 / 蛋白質 / 核酸 / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二つのアジド基を糖、ステロイド、脂質、ペプチドなどの各種低分子天然物に導入し、VCD励起子キラリティー法が適用可能かどうかをまず検討した。糖やステロイドに導入した場合はその立体を反映した分裂型VCDシグナルがアジド伸縮振動領域（2100 cm-1）に観察され、本手法の有効性が十分に示されたと考えている。しかしながら、脂質やペプチドなど立体配座の柔軟性が高いものについては、目立ったVCDシグナルがこれまでのところ観察されていない。このことから、カルボニル基を用いる通常のVCD励起子キラリティー法同様、アジド基を用いる方法も官能基間の距離と二面角に影響されること、また同時に、コンフォメーションが柔軟な系においては本法の適用が困難であることを再確認する結果が得られた。一方で、五員環の糖に二つのアジド基を1,2-シスの位置関係で導入したところ、五員環のエンベロープ型立体配座を反映した分裂型VCDが観察されるという興味深い知見が得られた。なお、アジド基以外の官能基については、酸アジドは恐らくフェルミ共鳴の影響で2100 cm-1付近のVCDが複雑化した。また、アルキンはVCDシグナルがやや弱かった。シアノ基は今後の検討課題である。アジド基を二つ有する生体高分子の合成にも着手した。
また、既存のVCD装置を利用した場合には分裂型VCDシグナルが正負対称に出ないという問題点が観察された。本研究において、アジド領域をより精度よく観測できる新たなVCD装置を導入したので、本装置を用いて引き続き検討を行っていく。
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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
当初平成27年に実施を予定していた、天然物低分子・中分子の絶対立体配置決定研究をすでに手がけるとともに、種々の官能基の検討も達成した。一方、当初平成26年度に実施を予定していたVCD励起子キラリティー法の基礎理論の構築については、当方でも検討を進めているものの、他研究者から近年類似の結果がカルボニル基を用いた研究に基づいて報告されたこともあり、喫緊の研究課題ではないと判断した。生体分子が吸収を示さない領域にシグナルを示すアジド基などの官能基を用いたVCD励起子キラリティー法について、VCD励起子キラリティー法を開発した研究者として、世界に先駆けて論文報告する必要があると考えており、その第一目標に近付いている。
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| Strategy for Future Research Activity |
官能基として未だ検討していないシアノ基を二つ有する化合物についてもVCD励起子キラリティー法が適用できるかどうかを確認する。一方、アジド基を二つ有する生体高分子の合成にも既に着手している。平成26年度の成果より、カルボニル基とアジド基を分子内に複数有する分子は、カルボニル基由来の分裂型VCDとアジド基由来の分裂型VCDを同時に示すことが分かっている。そこで、アジド基による局所的分子構造の抽出が生体高分子でも可能であることを実証し、本結果を基に論文をまとめることを考えている。また、他の複雑な天然物にもアジドVCD励起子キラリティー法を応用する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初、本研究遂行に必要なVCD装置を一括で購入する予定だったが、一括の場合平成26年度において試薬類の購入や旅費の支払いが不可能となることが判明し、研究遂行に支障をきたすと判断したため、VCD装置本体を平成26年度、検出器部分を平成27年度に購入することとしたために次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
4月中に残る検出器を購入し、平成26年度に調製した各種サンプルのVCD研究を進める。
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