非天然アミノ酸を有する環状ペプチドライブラリーの開発と応用

非天然氨基酸环肽库的开发及应用

基本信息

批准号：
07554031
负责人：
石田斉
金额：
--
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は、非天然アミノ酸としてリジットな構造を有する分子を骨格に導入することで、天然アミノ酸を望む位置に配置できる環状ペプチドの分子設計を行ない、天然アミノ酸間の協同作用を調節することで機能性ペプチドを開発しようと考えている。本研究では、非天然アミノ酸としてリジットな骨格構造を有するアミノ安息香酸を用い、天然アミノ酸と交互に配列した環状ペプチドを分子設計・合成し、その機能解析を行った。さらに、一定の機能アッセイに対して、どのアミノ酸配列が機能発現に有効であるかを探索する目的から、ペプチドライブラリーの開発を行った。環状ペプチドとして、3-アミノ安息香酸(Aba)とアミノ酸(AA)が交互に配列したCyclo(-AA-Aba-)_n(n=3,4)を合成し、その構造について分子力学(MM)計算を行ったところ、3-アミノ安息香酸の固い構造のために、n=3においては三角形、n=4では正方形の構造をもち、それぞれ中央にキャビティー(空洞)を有することが明らかとなった。またこの構造は比較的リジッドであるために、天然アミノ酸の配列を変化させても骨格構造はほとんど変化しないことが示された。さらに、この環状ペプチドはDMSO溶液中、リン酸モノエステルと強く結合(平衡定数:10^6mol^<-1>dm^3オーダー)することが明らかとなり、この平衡定数は環状ペプチド骨格を構成するアミノ酸数に依存し、ヘキサペプチドが最も強く結合することが示された。この環状ペプチドにおいて、天然アミノ酸としてセリンプロテアーゼの活性部位を構成するセリン・ヒスチジン・アスパルギン酸を有する環状ペプチドを合成したところ、p-ニトロフェニル酢酸に対して加水分解活性がみられ、活性はヘキサペプチドよりオクタペプチドの方が高いことが示された。次に、神経内分泌ホルモンである8-アルギニンバソプレシン(AVP)の受容体アンタゴニスト探索を目的として、上記環状ペプチドのライブラリー化を検討した。方法としては、オキシム樹脂を用いた化学的方法を用いたが、溶解度の差による配列のばらつきが問題となり、ライブラリーの利用までは至らず、ペプチドに導入した際、溶解性が高い非天然アミノ酸の選択について現在検討中である。

研究人员打算通过将具有刚性结构作为非天然氨基酸作为非天然氨基酸的分子引入骨架中，从而开发功能性肽，从而设计可将天然氨基酸放置在所需位置的环状肽，并调节天然氨基酸之间的合作。在这项研究中，将具有刚性主链结构的氨基苯甲酸用作不自然的氨基酸，并且设计并合成了与天然氨基酸一起排列的环状肽，并进行了功能分析。此外，开发了肽文库以搜索氨基酸序列可对某些功能测定的功能表达有效。作为环状肽，合成了Cyclo（-aa-aba-）_ N（n = 3,4），其中交替排列了3-氨基苯甲酸（ABA）和氨基酸（AA），并在结构上进行了分子力学（MM）计算。有人发现，由于3-氨基苯甲酸的硬结构，它在n = 3处具有三角形，而在n = 4处有一个正方形，并且每个平方在中心都有一个空腔（空腔）。此外，由于这种结构相对刚性，因此已经表明，即使改变了天然氨基酸的序列，也很难改变骨干结构。此外，据揭示了这种环状肽在DMSO溶液中与磷酸一单酯强（平衡常数：在10^6mol^6mol^-1> dm^3）的顺序上，并且该平衡依赖于构成蛋白酶固定型的氨基酸的氨基酸的数量依赖于氨基酸的数量。在这种环状肽中，合成了具有丝氨酸，组氨酸和天冬氨酸的环状肽，该肽构成丝氨酸蛋白酶作为天然氨基酸的活性位点，并合成了对二硝基苯基乙酸的水解活性，表明在六肽肽中，该活性在甲酰胺肽中高。接下来，我们研究了环状肽的文库，目的是寻找神经内分泌激素8-精氨酸加压素（AVP）的受体拮抗剂。作为一种方法，使用了一种使用氧赛树脂的化学方法，但是由于溶解度差异而导致的序列变化已成为一个问题，并且尚未使用该文库，并且当前正在考虑使用高溶解度的非天然氨基酸选择高溶解度。