結晶性ペプチド配位子を用いた金属酵素活性中心の合成的研究

利用结晶肽配体合成金属酶活性中心的研究

• 批准号: 16033211
• 负责人: 奥 浩之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Gunma University
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16033211/
• 关键词: ペプチド; X線結晶構造解析; 生体関連化学; ヒスチジン; ロイシン; ピリジルアラニン; グルタミン酸; アスパラギン酸; 金属酵素; 生物無機化学; 活性中心

本研究は、結晶性の良いペプチドを用いて金属酵素活性中心を化学合成することを目的としている。これによりアミノ酸に由来する配位環境まで含めた、より複雑で大きな活性中心の構築を目指している。現在までに以下の成果を得た。(1)配位子の基礎設計ペプチドヘリックスを錯体配位子として用いる場合、問題となる点は合成・溶解度・結晶性に加えてコンフォメーションの安定性である。今回、安定なペプチドヘリックスをデザインする必要性から単結晶構造解析を用いて、2次構造の安定化と発生機構について検討を行った。-(Leu-Leu-Lac)-(Lac=L-lactic acid)の場合、βシートの単結晶は6〜2残基に於いて、ヘリックスの単結晶は11〜14残基以上の配列から得られることがわかった。(2)窒素配位子を持つペプチドヘリックス金属酵素活性中心を構成するアミノ酸のうち、窒素配位子としてヒスチジン(His)がよく見られる。しかしペプチド合成に於いてHisは保護基の選択、脱保護、溶解性に問題が多い。そこで始めにHisアナログとして用いられるPal(β-(3-pyridyl)-L-alanine)を組み込んだペプチド配位子と錯体の合成研究を行った。Pal族基を2つ有するペプチドヘリックスとCo(II)の錯形成の場合、無限鎖を除き、分子間と分子内の配位形式が考えられる。配列を変えて合成を行い、この2種類を得ることに成功した。(3)カルボン酸配位子を持つペプチドヘリックス金属酵素活性中心を構成するアミノ酸として、酸素配位子としてアスパラギン酸(Asp)とグルタミン酸(Glu)がよく見られる。GluとAsp残基を有するペプチドヘリックスとCo(II)の錯形成による錯体構造がX線構造解析から得られた。結晶構造中には1:1の錯形成で生じた無限鎖構造が観察された。

In this study, する and crystalline good ペプチドを were chemically synthesized using the を て metalase active center を. Objective: と て て る る る. こ れ に よ り ア ミ ノ acid に origin す ま る coordination environment contains で め た, よ り complex 雑 で big き な active center の build を refers し て い る. Now までに the following を result を is た. (1) the ligand based design の ペ プ チ ド ヘ リ ッ ク ス を misprinted ligand と し て in い る situation, problem, と な は synthetic る point, solubility, crystalline に plus え て コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン の stability で あ る. This back, stable な ペ プ チ ド ヘ リ ッ ク ス を デ ザ イ ン す る necessity か ら 単 crystallization structure を with い て, two tectonic の stabilization と 発 raw institutions に つ い て 検 line for を っ た. - (Leu - Leu - Lac) - (Lac = L - lactic acid) の occasions, beta シ ー ト の 単 crystallization は 6 ~ 2 residue に い て, ヘ リ ッ ク ス の 単 crystallization は above 11 ~ 14 residues の match column か ら must ら れ る こ と が わ か っ た. (2) the smothering element ligand を hold つ ペ プ チ ド ヘ リ ッ ク ス metal enzyme active center を constitute す る ア ミ ノ acid の う ち, smothering the ligand と し て ヒ ス チ ジ ン (ihs) が よ く see ら れ る. The が 択 ペプチド synthesizes に in the て てHis protecting group <s:1> selects 択, deprotection, solubility に problems が more が. Beginning そ こ で め に ihs ア ナ ロ グ と し て in い ら れ る Pal (beta - (3 - pyridyl) - L - alanine) を group み 込 ん だ ペ プ チ ド ligand と misprinted の synthesis を line っ た. Some of Pal base を 2 つ す る ペ プ チ ド ヘ リ ッ ク ス と Co (II) の wrong form の occasions, infinite lock を except き, intermolecular と intramolecular の coordination form が tests え ら れ る. By combining the を variable えて to form the を row を and the とに <s:1> of two types を, the る とに とに とに is successful and the た is た. (3) カ ル ボ ン acid ligand を hold つ ペ プ チ ド ヘ リ ッ ク ス metal enzyme active center を constitute す る ア ミ ノ acid と し て, acid ligand と し て ア ス パ ラ ギ ン acid (Asp) と グ ル タ ミ ン acid (Glu) が よ く see ら れ る. Glu と Asp residue を have す る ペ プ チ ド ヘ リ ッ ク ス と Co (II) の wrong form に よ る misprinted structure が X-ray analytical か ら have ら れ た. In the crystalline structure, に に 1:1 error forms で generation じた infinite lock structure が観 observation された.

项目成果

Synthesis, Crystal Structure and Molecular Conformation of Na-Boc-L-Leucyl-(Z)-β-(3-pyridyl)-α,β- Dehydroalanyl-L-Leucine Methyl Ester

Na-Boc-L-亮氨酰-(Z)-β-(3-吡啶基)-α,β-脱氢丙氨酰-L-亮氨酸甲酯的合成、晶体结构和分子构象

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Pep.Res. 65巻
• 作者: Y.Ohshima;et al.;Hiroyuki Oku;Keiichi Yamada
• 通讯作者: Keiichi Yamada

Synthesis of a Model peptide Containing a Metal Binding Site of Carbon Monooxide Dehydrogenase/Acetyl Coenzyme A Synthase(CODH/ACS).

含有一氧化碳脱氢酶/乙酰辅酶 A 合酶 (CODH/ACS) 金属结合位点的模型肽的合成。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Peptide Science 2004
• 作者: H.Tsukamoto;M.Sato;Y.Kondo;Akitake Nakamura;Muneyoshi Makabe;Kazuaki Shichiri;Subaru Kawasaki;Tsuyoshi Kitamura;Ikuo Kondo
• 通讯作者: Ikuo Kondo

A synthetic intermediate of enantiopure N-protected β-hydroxyvalin e, (2R)-2-[N-(tert-butoxycarbonyl) amino]-3-methylbutane-1,3-diol

对映纯 N-保护 β-羟基缬氨酸 e, (2R)-2-[N-(叔丁氧羰基)氨基]-3-甲基丁烷-1,3-二醇的合成中间体

• 发表时间: 2004
• 期刊: Acta Cryst. E60巻
• 作者: Masakazu Hirotsu;Naoki Ohno;Takashi Nakajima;Keiji Ueno;Hiroyuki Oku;Kozo Toyota;Hiroyuki Oku
• 通讯作者: Hiroyuki Oku

An N-Protected depsipeptide Free Acid Prepared by Direct Synthesis Without Using a Terminal-C Protecting Group : tert-Butoxycarbonyl-L-Alanyl-L-Leucyl-L-Lactic Acid (Boc-L-Ala-L-Leu-Lac-OH)

不使用 C 端保护基直接合成制备的 N-保护缩肽游离酸：叔丁氧基羰基-L-丙氨酰-L-亮氨酰-L-乳酸 (Boc-L-Ala-L-Leu-Lac-OH)

• 发表时间: 2004
• 期刊: Acta Cryst. E60巻
• 作者: Masakazu Hirotsu;Shinsuke Taruno;Takashi Yoshimura;Keiji Ueno;Masafumi Unno;Hideyuki Matsumoto;Akitake Nakamura;Hiroyuki Oku
• 通讯作者: Hiroyuki Oku

温度応答性デプシペプチドポリマー

温度响应型缩酚肽聚合物

• 发表时间: 2005