環状最小ペプチド酵素の創製
【研究分野】生物分子化学
【研究キーワード】
ペプチド / 天然物 / 翻訳 / リボザイム / ケミカルバイオロジー / 酵素
【研究成果の概要】
本研究目的は、短鎖ペプチドを大環状化することで構造的に束縛（constrained）した空間をもつペプチドライブラリーを翻訳合成し、様々な触媒機能をもつペプチド分子を探索することに挑戦するものである。本研究の結果、アシルトランスフェラーゼ活性を有する活性種の探索に成功した。発見した大環状ペプチドは、特定アミノ酸残基の側鎖水酸基を選択的にエステル化した。さらにエステル化配列を天然物にみられる環状デプシペプチドのワンポッド合成法へと展開した。今回の成果は、大環状ペプチド骨格が短鎖ペプチド触媒探索に有用であることを示すばかりでなく、「酵素の起源」に迫るための技術となり得ることを示唆するものである。
【研究の社会的意義】
タンパク質酵素は、生体内の大半の触媒反応を担う生体分子である。しかしながら、現在までの生命科学分野の発展をもってしても、どのように複雑な酵素が進化してきたか、その過程は未だ多くの謎に包まれている。それに対し、本研究の結果、分子量300ほどの極小のペプチドが生体内に存在するアシル化活性を有することを発見できた。本知見は、「酵素の起源」に一石を投じるものであるといえる。またエステル結合を官能基選択的に創り出すアシル化反応は生化学分野のみならず、有機化学分野を含めた幅広い分野で非常に稀であるため学術的価値が高い。
【研究代表者】
【研究協力者】 |
| 長野 正展 | |
| 加藤 バシルディン ナセル | |
| 横須賀 亮太 | |
| 小松 大和 | |
| 秀島 朋樹 | |
| 橋本 淳志 | |
| 余 昊 | |
| 高辻 諒 | |
| 石田 啓 | |
| セイノ ヨンキース | |
| 梅本 詩織 | |
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【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【配分額】182,000千円 (直接経費: 140,000千円、間接経費: 42,000千円)