ポリペプチド高次構造の人工組織化による機能性原子団-ペプチド系超構造の構築

人工组织多肽高阶结构构建功能原子团-肽超结构

• 批准号: 08231229
• 负责人: 三原 久和
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08231229/
• 关键词: ペプチド; α-ヘリックス; β-構造; ポルフィリン; 超構造; 立体構造; 超分子; 人工ヘムタンパク質

タンパク質の高度な諸機能は、ポリペプチド2次素構造のアセンブリにより構築された3次元超構造に起因される。また、天然タンパク質は、ポリペプチド鎖のみならずヘム等の補欠因子との超分子形成により、機能体として成熟する。人工的超構造構築のためには、さらなる高レベルでのペプチド系立体構造の制御を達成する必要がある。本研究ではタンパク質2次構造であるα-ヘリックスやβ-ストランド構造をとるようにペプチドを設計・合成し、ヘムやフラビン分子等機能性団を複合化したペプチド系超構造の構築を試みている。本年度は、機能性原子団として、金属ポルフィリンをα-ヘリックス構造と複合化したポリペプチド超構造の構築や非天然分子とペプチドを複合化したβ-シート超構造の構築において成果を挙げた。(1)ポルフィリン(ヘム)-α-ヘリックスペプチド複合体の超構造形成 ヘムタンパク質のミニマリスト(最小化)アプローチの構築を目的として、2本の両親媒性α-ヘリックスペプチド中に鉄-メゾポルフィリン(ヘム)を配位結合により複合化したミニ人工ヘムタンパク質の構築に成功した。Hisを有する2α-ヘリックス構造を構築した。本ミニ人工ヘムタンパク質は、10-20%のトリフルオロエタノール中で効率的にヘムを結合した。ヘム結合人工タンパク質の構築のためには、α-ヘリックス構造が必要であり、逆にα-ヘリックス構造の調整によりヘム複合化を制御できることが分かった。さらに、本ミニ人工ヘムタンパク質は、H2O2を酸化剤とした高効率のジメチルアニリンの脱メチル化反応(ペルオキシダーゼ様触媒活性)を発現した。(2)α→β超2次構造転移ペプチドの設計合成とβ-シートペプチド超構造の構築 プリオン病等で注目を集めているタンパク質のミスフォールディング機構をモデル化・制御した人工ペプチド系を設計し、β-シート構造を制御したペプチド系超構造の構築に成功した。疎水性欠陥部位としてアダマンタン基を導入した両親媒性ポリペプチド二量体を設計・合成した。N末端疎水性基がα→β構造転移と高次会合体形成を伴うミスフォールディングを誘導する。環状オリゴ糖であるβ-シクロデキストリン(CD)は超分子形成によりミスフォールディングを阻害し、ミニ分子シャペロン様に機能することを見出した。

The height of the material and various functions, the 2-dimensional super structure of the 2-dimensional structure and the origin of the 3-dimensional super structure.また, natural タンパク性は, ポリペプチドLOCK のみならずヘム and other owed compensation factors との super molecular formation により, functional body として mature する. It is necessary to achieve the artificial super-structural construction and the control of the three-dimensional structure of the high-definition structure. In this study, the secondary structure of the secondary structure of the material is the α-ヘリックスやβ-ストランドstructure of the secondary structure. Design and synthesis of functional molecules such as ヘムややフラビン molecules and other functional molecule complexes are super-structural and experimental systems. This year, functional atoms, metal structures and composite structures The construction of super structure is the result of the non-natural molecule compounding β-シート super structure. (1) Formation of the superstructure of the Pyroflex-α-Hydrology complexヘムタンパク性のミニマリスト (minimized) アプローチのconstructed をpurpose として, 2本の両affiliation α-ヘリックスペプチド中に鉄-メゾポルフィリン(ヘム)を coordination binding により compounding したミニ artificial ヘムタンパクqualityのconstructed successfully した. Hisを有する2α-ヘリックスstructuringをconstructingした. This ミニ artificial ヘムタンパクquality is a combination of 10-20% のトリフルオロエタノール中でefficiency にヘムをした.のためには combined with artificial タンパクquality, α-ヘリックスstructure, necessary であり, Inverse にα-ヘリックスstructural adjustmentによりヘムcomplexizationをcontrolできることが分かった.さらに, this ミニ artificial ヘムタンパクquality は, H2O2 acidification としたhigh efficiency のジメチルアニリンの出メチル化工濜(ペルオキシダーゼ様catalyst activity)を発成した. (2) α→β super secondary structure design synthesis and β-シートペプチド super structure constructionプリオンディング Organization をモデル化・controlしIt is an artificial design system and a β-structure control system, which is a super-structural system and has been successfully constructed. The water-based defective parts of the body are introduced into the hydrophilic base and the two-dimensional body is designed and synthesized. The N-terminal aqueous group is transformed into an α→β structure and is induced to form a higher-order complex. Cyclic オリゴsugar β-シクロデキストリン(CD)は supramolecular formation によりミスフォールディングを hindering, ミニmolecule シャペロン様にfunctionality することを见出した.

项目成果

Seiji Sakamoto: "Design and Synthesis of Flavin-Conjugated Peptides and Assembly on a Gold Electrode" Journal of the Chemical Sociecty,Perkin Transaction 2. 2319-2326 (1996)

Seiji Sakamoto：“黄素共轭肽的设计和合成以及金电极上的组装”化学会杂志，Perkin Transaction 2. 2319-2326 (1996)

Hisakazu Mihara: "Artificial Membrane Protein Functionalized with Electron Transfer System" Chemistry Letters. 187-188 (1996)

Hisakazu Mihara：“用电子转移系统功能化的人工膜蛋白”化学快报。

Hisakazu Mihara: "Construction of Porphyrin-and Flavin-Conjugated α-Helix Peptides" Peptide Chemistry. 516-520 (1996)

Hisakazu Mihara：“卟啉和黄素共轭 α-螺旋肽的构建”肽化学 516-520 (1996)。