1容器内に10兆種類のペプチドオリゴマーを製造する全数完全化学合成プロセスの確立

本研究は申請者がこれまでの研究で開発した逆ミセル反応法を飛躍的に発展させることによって，従前技術ではほぼ不可能であった10兆種類のペプチド等モル混合物を迅速かつ効率的に得るための新しい化学プロセスを確立することを目的とする．申請者が独自に開発した逆ミセルを形成する可溶性タグに対しアミノ酸をランダムに10回反応させることにより，1容器内に10merのペプチドを得るが,このときアミノ酸の種類によって反応性がそれぞれ異なるため，20種類のアミノ酸を混合溶液として反応させることなく，一段階毎に20種類それぞれのアミノ酸を活性化した容器に可溶性タグ溶液を等量分注し個別に反応を行った．20個の反応容器においてそれぞれの反応完結に要する時間は15分程であったが，これら全ての完了をTLC等で確認後，過剰のアミノ酸や試薬の洗浄後，20容器の溶液をすべて一つの容器に混合する．その後も同様に混合液を20等分→各アミノ酸との個別反応→洗浄→混合を繰り返すことを基本とする．この操作はすべて液相反応として実施できるためスケールアップについてはグラムレベルまで拡大することができた．しかしこれらの方法を導入しても，製造されたペプチドの配列によっては不溶化，分子間相互作用による高粘度化などが発生した．すなわちペプチドの難物性化は通常，立体障害の少ない連続するアミド結合における分子内および分子間水素結合によって発生する．このペプチド合成に必ず付随する物性面での課題については，N-アルキル化タグの導入により解決を試みた．これはペプチド鎖伸長反応において一定の間隔でアミノ基にN-アルキル化タグを導入することによってこの作用を抑制するものである．これら一連の研究開発により,極めてシンプルな操作で膨大な分子種を体系的に合成する方法が確立された．

本研究は申請者がこれまでの研究で開発した逆ミセル反応法を飛躍的に発展させることによって，従前技術ではほぼ不可能であった10兆種類のペプチド等モル混合物を迅速かつ効率的に得るための新しい化学プロセスを確立することを目的とする．申請者が独自に開発した逆ミセルを形成する可溶性タグに対しアミノ酸をランダムに10回反応させることにより，1容器内に10merのペプチドを得るが,このときアミノ酸の種類によって反応性がそれぞれ異なるため，20種類のアミノ酸を混合溶液として反応させることなく，一段階毎に20種類それぞれのアミノ酸を活性化した容器に可溶性タグ溶液を等量分注し個別に反応を行った．20個の反応容器においてそれぞれの反応完結に要する時間は15分程であったが，これら全ての完了をTLC等で確認後，過剰のアミノ酸や試薬の洗浄後，20容器の溶液をすべて一つの容器に混合する．その後も同様に混合液を20等分→各アミノ酸との個別反応→洗浄→混合を繰り返すことを基本とする．この操作はすべて液相反応として実施できるためスケールアップについてはグラムレベルまで拡大することができた．しかしこれらの方法を導入しても，製造されたペプチドの配列によっては不溶化，分子間相互作用による高粘度化などが発生した．すなわちペプチドの難物性化は通常，立体障害の少ない連続するアミド結合における分子内および分子間水素結合によって発生する．このペプチド合成に必ず付随する物性面での課題については，N-アルキル化タグの導入により解決を試みた．これはペプチド鎖伸長反応において一定の間隔でアミノ基にN-アルキル化タグを導入することによってこの作用を抑制するものである．これら一連の研究開発により,極めてシンプルな操作で膨大な分子種を体系的に合成する方法が確立された．