Ｃ－Ｈホウ素化によるアミノ酸アシルボランの一般的合成方法の開発と生体分子への応用

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KATライゲーションは2012年にETHのBode教授らが開発したアミド結合形成反応であり、Bioconjugationへの応用に適した性質を備えている。本研究の最終目標は、未だ合成例のないアシルホウ素構造を有するペプチド (ペプチドアシルボロン) の合成を達成し, KATライゲーションによるペプチド同士の連結を達成することにある。昨年度は銅触媒を用いたアルデヒドのホウ素化と続く酸化によってKATが効率的に得られることを見出した。また、ペプチドアシルボロンの合成方法として、N末端側にヒドロキシルアミン構造を有するアシルボロン1の合成を達成した。本年度は本手法の基質適用範囲の拡大に取り組んだ。本手法は様々な官能基を有する芳香族KAT, 脂肪族KATの合成に適用可能であることが確認された。続いて、本手法を本研究で最も重要なターゲット分子であるアミノ酸型アシルボロンの合成へ適用した。原料であるアルデヒドは天然に豊富に存在するα-アミノ酸から1段階で合成可能である。得られたアルデヒドのホウ素化と続く酸化はいずれも中程度から高収率で進行し、目的のα-アミノ酸アシルボロンを与えた。グリシン誘導体だけでなく、フェニルアラニン誘導体、ロイシン誘導体、バリン誘導体についても光学純度を損なうことなく合成ができる。アミノ酸から誘導できる本手法はあらゆるアミノ酸型アシルボロンを網羅的に合成できる優れた手法である。本成果はAngewandte Chemie Int. Ed.に掲載された。続いて、アシルボロン1の窒素, カルボニル部分の保護、酸素上の保護基の脱保護を行い、ケト酸との反応によるN末端におけるアミド結合形成反応を達成した。現在はアシルボロン1を共同研究先に送り、ペプチド鎖への導入が検討され、初のペプチドアシルボロンの合成が達成された。