遷移金属触媒を利用する水中シスチンジスルフィド化学修飾による機能創生

使用过渡金属催化剂对水中的胱氨酸二硫化物进行化学修饰来创造功能

基本信息

批准号：
21K18947
负责人：
有澤美枝子
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質やペプチドの特定の官能基を化学的に修飾して、活性や反応性等の機能を付与することは有用である。本研究では、生体高分子の三次元構造の構築のために重要なシスチンジスルフィド S-S 結合の化学修飾に着目した。特に、ジスルフィド結合間への挿入反応は、生体高分子の高次構造を大きく損なうことなく化学修飾できるため近年注目されている。しかし、従来の修飾法はシステインチオール S-H 結合と塩基から生じるチオラートの高い求核性を利用した方法であり、低極性のシスチンジスルフィド S-S 結合を直接化学修飾した例はない。本研究では、ロジウム触媒存在下、無保護ペプチドジスルフィドと単体イオウを反応させると、S-S 結合間にイオウ原子が挿入した種々の無保護ペプチドポリスルフィド化合物を効率的に与えることを見出した。ペプチドポリスルフィド類は、シグナル伝達機能や抗酸化作用を有する超イオウ化学種として着目されているが、効率的な合成法は知られていない。本反応はペプチドポリスルフィドのグラムスケール合成に適用でき、これらの化学反応性や生物活性などの機能開発に利用できることを示した。次いで、ペプチドジスルフィド S-S 結合間に有機官能基を挿入する反応として、ロジウム触媒存在下パーフルオロアレーンを挿入する反応を開発した。アリール基の挿入は比較的小さな架橋構造が得られるため、高次構造に影響を与えることなく、機能や安定性を付与できる特徴がある。本研究によって、ロジウム触媒を用いて無保護ペプチドジスルフィド S-S 結合を活性化し、結合の切断交換を伴う化学修飾に加えて、有機官能基及びヘテロ原子の直接挿入による化学修飾を行えることを示した。

对于化学修改蛋白质和肽的特定功能组以赋予活性和反应性等功能很有用。在这项研究中，我们专注于胱氨酸二硫化物S-S键的化学修饰，这对于建造生物聚合物的三维结构很重要。尤其是，近年来二硫键之间的插入反应引起了人们的注意，因为它们可以化学修饰而不会显着损害生物聚合物的高阶结构。然而，常规的修饰方法利用了由基碱产生的半胱氨酸硫醇S-H键和硫醇酯的高核性，并且没有直接化学修饰的实例，即低极性胱氨酸二硫化物S-S-S-S-S-S-S-S-S键。在这项研究中，我们发现，在阳极催化剂存在下未受保护的肽二硫化物与单个硫的反应有效地提供了各种未保护的肽多硫化物化合物，其中S-S键之间插入硫原子。肽多硫化物引起人们的注意，因为具有信号转导功能和抗氧化特性的超硫硫次物种，但尚无有效的合成方法。该反应可以应用于肽多硫化物的革兰氏尺度合成，并且已经证明它可用于发展诸如化学反应性和生物活性之类的功能。接下来，开发了在恒河催化剂存在下插入全氟烯烯的反应，作为一种反应，其中有机官能团在肽二硫化物S-S-S键之间插入。芳基的插入提供了相对较小的交联结构，因此具有提供功能性和稳定性而不会影响高阶结构的特征。这项研究表明，硫磺催化剂可用于激活未保护的肽二硫化物S-S-S-S-S键，除了与键裂解交换的化学修饰外，还可以通过直接插入有机官能团和杂原子进行化学修饰。

项目成果

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专利数量（0）

セレン含有化合物エブセレンによるCOVID-19治療の可能性

含硒化合物依布硒啉可能治疗新冠肺炎 (COVID-19)

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
外山喬士;羽深友哉;有澤美枝子;赤池孝章;斎藤芳郎
通讯作者：
斎藤芳郎

無保護ペプチドチオールのロジウム触媒的水均一系酸素酸化反応

铑催化未保护肽硫醇的水均相氧氧化反应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
福本昂平;有澤美枝子
通讯作者：
有澤美枝子

有機ヘテロ元素化合物のロジウム触媒合成と生物活性

铑催化有机杂元素化合物的合成及其生物活性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Minato Taketoshi;Umeda Kenichi;Kobayashi Kei;Araki Yuki;Konishi Hiroaki;Ogumi Zempachi;Abe Takeshi;Onishi Hiroshi;Yamada Hirofumi;有澤美枝子
通讯作者：
有澤美枝子

ヘキサフェニルシクロヘキサアルシンを用いる新規環状アザアルシン誘導体のロジウム触媒合成

使用六苯基环六胂铑催化合成新型环状氮杂胂衍生物