イソオキサゾールの直接的官能基化反応の開発と未知骨格構築への展開

点击翻译按钮获取中文摘要

当初の研究計画にはなかったが、研究計画調書にて報告した通り、イソオキサゾールの光分解により生じる高反応性化学種を利用した新規タンパク質ラベル化法の開発に取り組んだ。昨年度末、モデルタンパク質としてウシ血清アルブミン(BSA)を用い、光照射下でイソオキサゾールをラベル化剤としてラベル化を試みたところ、期待通りBSAがラベル化されることを見出した。今期は、本ラベル化法がストレプトアビジン等の様々なタンパク質のラベル化に利用できることを実証し、さらに本ラベル化法の反応機構解析を目指して修飾されるアミノ酸残基を特定することとした。その結果、リジン残基がラベル化部位である可能性が極めて高いことが示された。これまでに様々なリジン残基選択的なタンパク質のラベル化法が報告されているが、本ラベル化法は光を駆動力とするという、これまでにない特徴をもつ。しかしながら、この分子間反応による生成物の構造は未知であった。そこで、イソオキサゾールの光分解物を、リジン残基のモデルとしてアルキルアミンを用いて捕捉し、得られた生成物の構造を明らかにすることとした。種々検討した結果、イソオキサゾールの光分解物がアルキルアミンによって捕捉されると、5－ヒドロキシイミダゾリンが生成することを明らかにした。5－ヒドロキシイミダゾリンは分子内にヘミアミナール部位を有し、その不安定性ゆえ合成困難とされる複素環化合物である。実際に過去に数例の合成が報告されているものの、一般的合成法は確立されておらず、今回得られた誘導体の、過去の合成法による供給は困難である。なお、本反応は光照射下で生じるアシルアジリンとアミンとの反応を初めて実証するものであり、かつ求核剤がアシルアジリンのカルボニル基に付加するという新しい反応形式で進行する。本研究成果は学会誌にて発表予定である（すでに論文投稿済み）。