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トリペプチドの人工レセプターの 例 ジペプチド、

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コ ン ビ ナ ト リ ア ル ケ ミ ス ト リ ー に よ り 開 発 さ れ た ペ プ チ ド レ セ プ タ ー

般に、上記のようなホストーゲスト

5 2

体を利 用したペプチドレセプターの開発には、目的とするペプチ ラ ン ダ ム に 選 択 し た 多 数 の ペ プ チ ド配ダIJに 対 し て 個 々 に 分 子 設 計 す る 手 法 が 常 法 と さ れ る。これに対し、

ドの中からjは適なレセプターーリガンドの組み合わせをスクリーニングする、コンビナトリアルケミストリ ビーズtlこ

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したランダ ー に よ る 手 法 も 盛 ん に 取 り 人 れ ら れ て い る'‑S ti 11ら の 先 駆 的 な 研 究 に よ って、

そ の 代 点 的 な 例 が、

ム 配 列 の ペ プ チ ド に 結 合 す る レ セ プ タ ー を 視 覚 的 に 検 索 す る こ と が 可 能 と な っ た 11<.1'11

Twcczcr 1日レセプターの11・12²¹¹¹、Two‑Armcd&J レセプターのII ・ 13²¹)、サレンJ.{j体 J~~ レセプタ ーI ト 14²²) など また蛍光色素と

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光斉iJを同時に分チ内に桁するレセプター11・15においては、

こよる検討である《 ペプチ

でとの結合を蛍光のオンーオフにより観測することが可能である日1) 同様の下法は、Kilbumお よ びLiskamp らのT¥¥'CeZcr引レセプター11・16、11・17、 cstlcrらのTWO‑AmlCd塑レセプタ‑II・18に よ っ て も な さ れ て い

24 

ペ プ チ ド の光学分割を の1，11]~J日に担持し、

これ ら の 例を応用 Lて 、 最 近 で は レ セプターを HPL

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の例 コ ン ビ ナ ト リ ア ル に 探 索 さ れ た 人 仁 ペ プ チ ド レ セ プ タ 図2‑2.

長 鎖 ぺ プ チ ド レ セ プ タ ー

こ れ ま で に 述 べ た 例 は 短 鎖 の ペ プ チ ド 、 ジ ペ プ チ ド や トリペ プ チ ド を 対 象 に し た レ 七 プ ターの 開 発 で あ Sasakiらは(仏(i+4)，(i+ 7) の位 ì["l~

るが、10残 基 程 度 の ペプ チ ド レ セ プ タ ー の 開 発 は 未 だ 悶 維 な こ と が 多 い

にGluを導入した 14残 基 から 構 成 さ れ る ペ プ チ ド が 、 生体 ア ミ ンで あ る ス ペ ル ミ ン と 1 1 .J

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体 を 形 成 す これをヒントとし、 Hamilton そのα‑ヘリ yク ス 構 造 が 安 定化す る こ と を

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ることにより、

16残 基 か ら な る ペ プ チ ド のAspfl!!J 

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の カ ル ボ、キシレー ト必 らは 種 々 の グ ア ニ ジ ウ ム レ セ プ タ ー11・20カ人

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と特異的に相互作用す る こ と で 、 ヘ リ ッ ク ス を 強 く 誘 起 す る こ と を 凡tUした11}J

1 I isを合む22残 必 の ぺ プ テ ト ラ フ ェ ニ ル ポ ル フ ィ リ ン を テ ン プ レ ー ト と し た レ セ プ ターIl・21を 開 発 し

Brcslowら は シ ク ロ デ、キ ス ト リ ン チ ド を 銅 イ オ ン と の 配 位 結 合 を利

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そ の 空 洞 へ 包 岐 す る こ と に よ っ て 特W(J'Jに 認 また Kcllyらは、 βシート

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行 に ペ プ チ ド ゲ ス ト を

取 り 込むことを報告している川これは人工

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シート情泣の安定化におけるホストゲスト j~1本の平IJm とい

う観点から Schncidcrら の 報 告 に 先 立 つ も の で あ る=こ の 徐 に 現 段 階 で は.ffI

~!~- iÇIjは少ないが、ペプチドレセ

ダイマーII・22が 環 状ペ プ チ ド や8残 基 の 直 鎖 ペ プ チ ド を、

;設することを凡山した 1~)

プ タ ー 開 発 の 手 法 が よ う や く 確 立 さ れ つ つ あ る と言える円

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図2‑3. αーヘリ ッ ク ス 及 びβシ ー ト 、 環 状 ペ プ チ ド を 認 識 す る 人 じ レ セプ タ ー の 例

蛋 白 質 表 面 レ セ プ タ ー

長 鎖 ペ プ チ ド レ セ プ タ ー の 例 を 含 め て 考 え れ ば、奈子1

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表 面 の 認 識 も あ る 特 定 の ド メ イ ン を ターゲット とすれば原町的には可能 で あ る と 思 わ れ る。実 際 、 生 体内 に お い て も 蛍

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1'lと金)11:;イ オ ン 、 リ ガ ン ド な ど の結合は特異的であり 、それによっ て 蛋 白 質 全 体 と し て 木 来 有 す る 機 能 が制御さ れ て い る こ と が 多 い か ら である;:Amoldら は 蛋 白 質 表 面 に 位 置 す る Hisを タ ー ゲ ッ ト に し た 以 下 の 枚 な レ セ プ タ ー と 長1'1穴 住 介 体 の構造II・24を提案したmD蛋 白 質 表 面 を 認 識 す る レ セ プ タ ー と し て の 代 衣 例 は 、 Hamiltonらのカリック スアレーンを基体とした シ ト ク ロ ム 〈 や キ モ ト リ プ シ ン へ の レ セ プ ター11・25お よ び そ の 知 紋 体 で あ る 川 これらの分子は蛋白質表面を覆う ように結合することがJ2a 案されており、新 tJ~ な人r.抗体分子として~

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されているn また Ungaro らによっても、カリックスアレーンを )j~d本としたう:r f 設 Inの f なされており、カリ ツ ク ス ア レ ー ン 仁 部 に パ ン コ マ イ シ ン を 模 倣 し た ペ プ チ ド 結 合 部 位 を 導 入 し たII・26は、 invitro ')ミ験にお い て バ ク テ リ ア 細 胞 壁 へ の 結 合 活 性 を 示 す こ と が 確 認 さ れ て い る mo

図2‑4.

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白 質 表 面 へ 結 合 す る 人 工 レ セ プ ターの 例 1

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 ‑25  11・26

このような研究例から判断すると、

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白質表面の認識は、金属やリガンドとが;令する活性

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心を特にタ ーゲットとしなくとも、少なくとも目的蛋白質の全アミノ同支配列と高次情i去にIY<Jする

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見 さ え あ れ ば 、 特 定 ド メ イ ン を 狙 っ た レ セ プ タ ー の 分 子 設 計 が 基 本 的 に は 可 能 で あ る よ う に 忠 わ れ る嗣しかしながら、現時 点においではHamiltonら の 分 子 設 計 か ら も 解 る よ う に 、 人 工 レ セ プ タ ー の 開 発 は 蛋 白 民 活 性 の ドli';1t(すな

2 6  

わ ら

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との反応性の低下)を目的としたものに限られており、 レ七プターが ボ (11'[の機能、活性/不

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性状態を直接制御しJ 3るとはrjえむい

こうした観点から、本章では蛋(ln衣 而 に 特 異 的 に 結 合 し 、 か つj市竹illIJ

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^{除能のモジュ}

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としての人てレセプターを開発することにしたご 今同は、長 (In として;i~ [‑伝達を本 米 の 機 能 とするシトクロムーc(Cyt‑c)に忌日した Cyt-c に関しては完全にそのfI~ili がゆj 隊であり、 ー然にイバEする Cyt‑c‑蛋白質複合体の構造についても詳細に研究が行われていることから、 レ セ プ タ ー の 分 子 設 計 が 比i絞 的容易であると考えたからである ふこで、Cyt‑c‑蛋 白 氏 後 合 体 に 関 す る 祁;tf例をJlm次険証しながら、 Cyt‑c 表 面 へ の レ セ プ タ ー の 分 子 設 計 を 進 め て い く こ と に し た。

2^・2.分 子 設 計

Cyt‑cの 生 体 内 認 識 シ ス テ ム

生体内の蛋白 Tf- 蛋白 12 複合体問においては、蛋白 22 表面の認識は極めて厳 ~ffi であると言える 天 然 系 で の蛋白

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蛋白質複合体の中で、特にCyt‑cに つ い て 考 え れ ば 、 最 も 典 型 的 な 伎 合 体 の 例 と い う の が 、 呼 吸 鎖に見られる Cyt‑c‑Cyt‑cオキシダーゼ、 Cyt‑c‑Cyt‑bc，複合体である。刈[2‑)に は ミ ト コ ン ド リ ア 内 肢 に お ける呼吸代謝系の構成を示すコ

Complex 1 Complex  11

Fo  QH 

ー‑

乙

ドキュメント内 九州大学工学応化分子物質創造工学 (ページ 30-33)