環状アミノ酸の特性を活用する機能性フォールダマーの精密設計

本年度は、側鎖上にのみ不斉中心を有する環状ジ置換アミノ酸よりなるヘリカルペプチドの巻き方を一方に制御するために必要な構造要素を特定すべく、研究を行った。まず、側鎖に(S,S)-5,6-デカンジオール由来のアセタールを有する4員環状ジ置換アミノ酸よりなるホモペプチドの合成と溶液状態における二次構造解析を行った。重クロロホルム溶液中においてペプチドのIRスペクトルを測定した所、ヘリカルペプチドのIRスペクトルに見られる特徴とよく一致しており、ヘリックス構造の形成が示唆された。また、重クロロホルム溶液中での重DMSO滴定実験により、ヘリックス構造の種類は310-ヘリックス構造であることが示唆された。続いて、重クロロホルム溶液中、低温状態にてホモペプチドの1H NMRスペクトルを測定したところ、各アミドプロトンのピーク分裂が観測されなかったことから、ヘリックスの巻き方が一方に制御されている可能性が示唆された。ヘリックス構造の巻き方制御性について更なる知見を得るべく、フォルダマー分子の巻き方を評価できると報告されているプローブ分子を用い、側鎖不斉環境の異なる3種類の4員環状ジ置換アミノ酸よりなるオクタぺプチドの評価を行った。重テトラヒドロフラン中での1H NMRによる評価を行った結果、いずれのホモペプチドにおいてもヘリックス構造の巻き方はほぼ完全に片方に制御されていることが示唆された。従来、側鎖不斉中心によってヘリックス構造の巻き方を制御するためには、不斉中心とペプチド主鎖との距離が近いほど良いとされていたが、本研究により、側鎖不斉環境を適切に設計することで、ペプチド主鎖より遠く離れた不斉中心によってもヘリックス構造の巻き方を一方に制御できることが明らかとなった。

本年度は、側鎖上にのみ不斉中心を有する環状ジ置換アミノ酸よりなるヘリカルペプチドの巻き方を一方に制御するために必要な構造要素を特定すべく、研究を行った。まず、側鎖に(S,S)-5,6-デカンジオール由来のアセタールを有する4員環状ジ置換アミノ酸よりなるホモペプチドの合成と溶液状態における二次構造解析を行った。重クロロホルム溶液中においてペプチドのIRスペクトルを測定した所、ヘリカルペプチドのIRスペクトルに見られる特徴とよく一致しており、ヘリックス構造の形成が示唆された。また、重クロロホルム溶液中での重DMSO滴定実験により、ヘリックス構造の種類は310-ヘリックス構造であることが示唆された。続いて、重クロロホルム溶液中、低温状態にてホモペプチドの1H NMRスペクトルを測定したところ、各アミドプロトンのピーク分裂が観測されなかったことから、ヘリックスの巻き方が一方に制御されている可能性が示唆された。ヘリックス構造の巻き方制御性について更なる知見を得るべく、フォルダマー分子の巻き方を評価できると報告されているプローブ分子を用い、側鎖不斉環境の異なる3種類の4員環状ジ置換アミノ酸よりなるオクタぺプチドの評価を行った。重テトラヒドロフラン中での1H NMRによる評価を行った結果、いずれのホモペプチドにおいてもヘリックス構造の巻き方はほぼ完全に片方に制御されていることが示唆された。従来、側鎖不斉中心によってヘリックス構造の巻き方を制御するためには、不斉中心とペプチド主鎖との距離が近いほど良いとされていたが、本研究により、側鎖不斉環境を適切に設計することで、ペプチド主鎖より遠く離れた不斉中心によってもヘリックス構造の巻き方を一方に制御できることが明らかとなった。