迅速な集合体形成を活用した化学酵素重合による単分散ポリペプチドの合成

利用快速聚集体形成通过化学酶聚合合成单分散多肽

• 批准号: 20K22530
• 负责人: 渡邊 拓巳
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-09-11 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K22530/
• 关键词: ポリペプチド; 化学酵素重合; アミノ酸

ポリペプチドはアミノ酸から成る高分子であり、アミノ酸配列にプログラムされた生体認識性等の高機能を示すことから、選択性的な薬剤投与システムなどの次世代ナノテクノロジーにおいて大きな注目を集める。しかしながら、一般的な合成手法では多段階の合成・精製プロセスを要すること、スケールアップが難しいこと、大量の有機溶媒を要することから、製造コストが著しく高く、ポリペプチドの汎用的な使用には大きな障壁がある。そのような中、本研究では化学酵素重合法に着目した。加水分解酵素の逆反応であるアミノリシス反応を活用する本手法は、ポリペプチドを簡便かつ大量に、水系反応で合成できる。しかしながら、固相法などと比較し、得られるポリペプチドの分子量分布が比較的広いことが課題であった。そこで、本申請では、重合中の高分子の沈殿を停止反応として捉え、重合中に形成するポリペプチドの沈殿速度やその機構を精査することで、化学酵素重合方により、分子量分布が整ったポリペプチドの合成を目指した。親水性アミノ酸であるセリンの誘導体モノマーを使用した化学酵素重合を実施すると、重合後に白色の沈殿物が得られた。質量分析法により、沈殿物がポリセリンであることが明らかとなった。しかし、分子量分布は比較的広く、単一分子量体のポリセリンは得られていない。また、赤外吸収分光法や、円偏光二色性スペクトル測定による沈殿物の二次構造評価より、ポリセリンがβシート構造を形成していることが明らかとなった。このことより、ポリセリンが単なる疎水性相互作用により析出しているのではなく、βシート構造の形成により水中から析出していることが明らかとなった。今後、疎水性相互作用による析出ではなく、二次構造までも考慮して条件を最適化することで、ポリペプチドの分子量分布の制御を実現できる可能性がある。

The high function of the polymer, such as the recognition of organisms, is demonstrated by the selection and selection of the next generation of polymer. General synthesis methods require multi-stage synthesis and purification, and a large number of organic solvents are required. In this study, we focused on chemical enzyme recombination. This method can be used for hydrolysis enzyme reaction, simple selection, and synthesis of water system reaction. The comparison of molecular weight distribution of different materials by solid phase method In the present application, the mechanism of polymer deposition in the process of polymerization, polymerization, Hydrophilicity: the use of chemical enzymes to induce the formation of a white precipitate Mass analysis method: The molecular weight distribution of a single molecule is different from that of a single molecule. The secondary structure evaluation and polarization analysis of the substrate by infrared absorption spectroscopy and polarization dichroism The formation of β-structure in water In the future, precipitation due to water-based interaction may be optimized by considering secondary structure conditions, and the control of molecular weight distribution of particles may be realized.