キラル情報の長距離伝播と増幅能を有する超分子らせんペプチドの創製と応用

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本研究では、らせん形成性の高いアキラルなアミノ酸からなる動的ならせんペプチドに様々な官能基を導入することで自己組織化する超分子を設計・合成し、動的ならせん間での相互作用を介してキラル情報の相互伝達・増幅が可能なシステムを構築するとともに、超分子構造の内部に生じるキラル空間を活用した分子認識や不斉反応への応用を目指し、以下に示す成果を得た。アキラルペプチド鎖からなる動的らせんの側鎖間を適切な位置で一重に分子内架橋することで、右巻きと左巻きらせんの相互交換が著しく遅い（数分オーダーの時間尺度）動的なα-ヘリックス構造を構築することに成功した。さらに、一重の分子内架橋を施したアキラルペプチド鎖のC末端に光学活性なL-Val-OH残基を導入した動的なα-ヘリカルペプチドを合成し、有機強塩基またはトリフルオロ酢酸の添加による末端のカルボキシ基の脱プロトン化/再プロトン化を駆動力として、らせんペプチドの優先する巻き方向を可逆的に反転させることにも成功した。一方、アキラルペプチド鎖に二重の分子内架橋を施すことで、動的なα-ヘリックスを静的なα-ヘリックスに変換できることがわかった。また、この静的な特徴を活かし、光学活性基を持たないアキラルな構成単位のみからなるα-ヘリカルペプチドを合成するとともに、そのキラルHPLCを用いた光学分割により、光学活性がα-ヘリックス構造のみに由来するとともに光学純度が100%の一方向巻きのα-ヘリカルペプチドを得ることにも成功した。