非正規のアミノ酸を含むペプチドのナノモラー結合は,合成受容体によって行われる

科学分野:

• 超分子化学とは
• ホスト・ゲストの化学関係
• 化学生物学 化学生物学とは

背景:

• Cucurbit[7]uril (Q7) は,水害性空洞と極性ポータルを持つ合成マクロサイクルの宿主であり,様々なゲストを結合することが知られている.
• 分子認識と宿主-ゲスト複合は,選択的結合システムの開発に不可欠です.
• フェニララニン誘導体は,ペプチドとタンパク質の共通の構成要素であり,それらの相互作用に影響を与えます.

研究 の 目的:

• キュキュルビット[7]ウリル (Q7) によってフェニララニン誘導体とそのペプチドの分子認識を調査する.
• Q7に対する結合親和性と選択性を高めるフェニララニンの改変を特定する.
• これらの改変ペプチドが最小親和タグとして持つ可能性を調査する.

主な方法:

• Q7結合親和性に対するフェニララニン誘導体のスクリーニング.
• 修正されたトリペプチド (X-Gly-Gly) とフェニララニン誘導体の合成をN端で行う.
• 均衡解離定数 (K(d)) の決定は,中性リン酸バッファーの結合分析を用いて行われます.
• 結合決定因子を明らかにするための構造-活動関係研究.

主要な成果:

• 4-テルト・ブチルおよび4-アミノメチルフェニララニン誘導体 (tBuPheとAMPhe) は,Q7.7に対するフェニララニンより20〜30倍高い親和性を示した.
• AMPhe-Gly-Glyは,フェニララニンペプチドと比較してQ7 afinityの500倍の増加を示し,K (((d) は0.95 nMでした.
• 結合の安定性は,N端のアンモニア群,サイドチェーンアンモニア群,ペプチド骨幹を含む協力的相互作用に起因した.
• AMPheの改変は,ペプチドに対するアミノ酸に対する選択性と,N末端結合に対する選択性を高めました.
• Q7は,正規のアミノ酸残留と比較して,N端のAMPheに著しく高い親和性を示しました.

結論:

• アミノメチル基によるフェニララニンのN端末改変は,キュキュルビットの結合親和性と選択性を劇的に高めます[7]uril.
• 3つの機能群 (N端アンモニアム,サイドチェーンアンモニアム,ペプチド骨格) の組み合わせが,高親和複合性を誘発する.
• 開発されたシステムは,高い特異性と安定性を持つ最小の親和タグを作成するための有望なプラットフォームを提供します.