[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

ペプチド模倣体としてのオキセタニルアミノ酸

[スポンサーリンク]

スイス連邦工科大学チューリヒ校・Erick M. Carreiraらは、ペプチド等価体の一つであるオキセタニルアミノ酸含有ペプチドを、立体選択的に合成する方法論を開発した。これを用いてオピオイドの一種であるエンケファリンの類縁体を合成し、in vitroin vivo試験によってオキセタニルペプチド構造の有効性を主張している。

“Oxetanyl Amino Acids for Peptidomimetics”
Möller, G. P.; Müller, S.; Wolfstadter, B. T.; Wolfrum, S.: Schepmann, D.; Wünsch, B.; Carreira, E. M.* Org. Lett. 2017, 19, 2510−2513. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b00745

問題設定と解決

非天然アミノ酸含有ペプチドが中分子創薬の文脈から注目を集めていることは周知の事実である。オキセタニルペプチドは、構造的にペプチド結合に近く、水素結合供与体・受容体の両方として働ける。一方で非天然構造のため代謝されにくく、二級アミンを含むために水素結合の関与パタンが通常のペプチド結合とは異なりうる。

冒頭論文より引用

Carreiraらは以前よりカルボニル基の生物学的等価体となるオキセタン構造の医薬応用研究に取り組んでおり[1]、ペプチドカルボニル代替としての応用も既に報告していた[2]。オキセタニルペプチドの合成は2014年、CarreiraとShipmanによってほぼ同時期に個別報告されていた[3]。 しかしながらオキセタノンを出発物質とする既存合成法は、短工程である一方、オキセタン隣接側鎖の立体を制御できず、グリシン等価構造にしか適用できないという問題があった。

本論文ではこれを解決し、生物活性物質の合成へと適用することで、医薬応用への道を提示した。

技術と手法の肝

Ellmanイミンへの不斉付加によってオキセタン隣接側鎖の立体をうまく制御し、グリシン等価構造以外のオキセタニルジペプチドを立体選択的に合成することに成功した。合成経路の一例を下に示す。

オキセタニルアミンは側鎖RがGly, Phe, Val, Ala, Leu, Ser(Bn), Cys(tBu), Pro, Asp(tBu), Tyr(Bn)相当のものが合成可能。最後の置換反応は収率がまちまちだが、ほとんどの天然型側鎖構造(R’)に適用可能である。オキセタン部位はたいていの化学条件に安定であり、また当然ながら隣接位のエピ化も起きない。

主張の有効性検証

オキセタニルペプチド構造を含むLeu-enkephalinアナログを種々合成し、in vitro・ in vivo試験を行なうことによってペプチド模倣体としての有効性を検証している(下図)。

冒頭論文より引用

  1. Leu-enkephalinアナログの安定性をヒト血清中で測定したところ、A、Bの位置をオキセタンにすると半減期が大きく延長することが分かった。
  2. マウスの脳を用い、Leu-enkephalinアナログとオピオイド受容体の結合のアッセイを行った。するとC、Dの位置をオキセタンにしたものが結合しやすいことが分かった。
  3. Leu-enkephalinアナログをマウスに投与し、Hot Plate Test[4]を行った。するとDの位置をオキセタンにしたものを投与したとき、天然型Leu-enkephalin投与に比べ、反応を示すまでの時間が延長した。

議論すべき点

  • 医薬構造に気軽に組み込むには、合成法はまだまだ手間に見える。第一世代ルートにおける共役付加の不斉制御が上手く行けば、短工程なルートになりそう。ただニトロ基α位なので、限度があるかも知れない。
  • Leu-enkephalinアナログのマウスアッセイ結果は、天然型に比べても大きく力価が変わらないように見える。論文としての説得力・主張力が弱くなっているのは否めないか。
  • ただ、オキセタニルペプチドの生物実験を行い、医薬応用への可能性を示したことそのものは大きな貢献。いずれ本格的に医薬に利用される可能性もあると感じた。

次に読むべき論文は?

  • 長鎖ペプチドへの応用が次なる課題であるが、オキセタニルペプチドの固相合成例がShipmanらによって最近報告されている[5]。

参考文献

  1. Burkhard, J. A.; Wuitschik, G.; Rogers-Evans, M.; Mller, K.; Carreira, E. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9052. DOI: 10.1002/anie.200907155
  2. McLaughlin, M.; Yazaki, R.; Fessard, T. C.; Carreira, E. M. Org. Lett. 2014, 16, 4070. DOI: 10.1021/ol501590n
  3. Powell, N. H.; Clarkson, G. J.; Notman, R.; Raubo, P.; Martin, N. G.; Shipman, M. Chem. Commun. 2014, 50, 8797. DOI: 10.1039/C4CC03507K
  4. マウスを54℃のプレートの上に置き、反応を示すまでの時間を測定する。鎮静作用があると、反応を起こすまでの時間が長くなる。
  5. Beadle, J. D.; Knuhtsen, A.; Hoose, A.; Raubo, P.; Jamieson, A. G.; Shipman, M. Org. Lett. 2017, 19, 3303. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01466
Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 実験と機械学習の融合!ホウ素触媒反応の新展開と新理解
  2. 有機ナノチューブの新規合成法の開発
  3. 【9月開催】第十一回 マツモトファインケミカル技術セミナー   …
  4. MEDCHEM NEWS 32-2号 「儲からないが必要な薬の話…
  5. マテリアルズ・インフォマティクスを実践するためのベイズ最適化入門…
  6. シリリウムカルボラン触媒を用いる脱フッ素水素化
  7. ブラックマネーに御用心
  8. ジボリルメタンに一挙に二つの求電子剤をくっつける

注目情報

ピックアップ記事

  1. フルエッギン Flueggine
  2. 59年前製造の『ヒロポン』陳列
  3. ケミカルメーカーのR&D戦略について調査結果を発表
  4. リチウムイオン電池正極材料の開発動向
  5. 熱活性化遅延蛍光 Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF)
  6. 三原色発光するシリコン量子ドットフィルム―太陽光、高温、高湿への高い耐久性は表面構造が鍵―
  7. 荷電処理が一切不要な振動発電素子を創る~有機EL材料の新しい展開~
  8. DNAナノ構造体が誘起・制御する液-液相分離
  9. 第三回ケムステVプレミアレクチャー「夢のある天然物創薬」を開催します!
  10. トリフルオロメタンスルホン酸2-(トリメチルシリル)フェニル : 2-(Trimethylsilyl)phenyl Trifluoromethanesulfonate

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2017年9月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

注目情報

最新記事

有機合成化学協会誌2026年8月号:メタレート転位・ラジカル的C(sp3)-H結合官能基化・アレロケミカル・刺激応答性分子結晶・β-プロティック金属錯体

有機合成化学協会が発行する「有機合成化学協会誌」2026年8月号がオンラインで公開されています。…

スーパーシリル基/Super Silyl Group

概要スーパーシリル基(super silyl group)は、中心ケイ素原子に3個のトリメチルシ…

【書評】化学への数学 基本への10章

「現代化学」に連載されていた人気記事を書籍化。物理化学や量子化学の本質的理解…

中谷 直輝 Naoki NAKATANI

中谷 直輝(なかたに なおき)は、日本の理論・計算化学者である。東京都立大学大学院理学研究科化学専攻…

梶 弘典 Hironori KAJI

梶 弘典(かじ ひろのり)は、日本の化学者・材料科学者である。京都大学化学研究所教授。固体NMR・D…

宮田 潔志 Kiyoshi MIYATA

宮田 潔志(みやた きよし、1986年-)は、日本の物理化学/分析化学者である。九州大学大学院理学研…

三ツ沼 治信 Harunobu MITSUNUMA

三ツ沼 治信(みつぬま はるのぶ)は、日本の有機化学者である。神戸大学大学院理学研究…

ケムステ人気新着記事 トップ 5【2026年7月版】

2026年7月にケムステでは26本の新しい記事を公開しました。この記事では、その新着記事の中から、ペ…

MEDCHEM NEWS 35-1 号「創薬の未来を担う若き研究者へのメッセージ」

日本薬学会 医薬化学部会の部会誌 MEDCHEM NEWS より、オープンアクセスと…

そのピーク、本当に原料ですか?【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP