JP6831903B2 - ペプチド化合物およびその製造方法、スクリーニング用組成物、並びにペプチド化合物の選択方法 - Google Patents

ペプチド化合物およびその製造方法、スクリーニング用組成物、並びにペプチド化合物の選択方法 Download PDF

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Description

本発明は、ペプチド化合物、その製造方法、およびスクリーニング用組成物に関する。本発明はさらに、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法に関する。
環状構造や非天然アミノ酸を含むペプチドは、膜透過性、標的結合能力および生体内安定性に優れているため、新しい創薬シーズとして注目されている。例えば、特許文献1および非特許文献1には、チオエーテル環化方法またはトリアゾール環化方法を含む環状ペプチド化合物の製造方法、並びに上記環状ペプチド化合物を用いた薬剤探索方法が記載されている。
薬剤探索方法は、翻訳されたペプチドとそのペプチドの由来となる遺伝子が連結した複合体を形成させ、標的物質に結合したペプチド複合体の遺伝子を解読することでペプチド構造を判断することに基づいている。その複合体を形成させる方法として、特許文献2には、ペプチドアクセプターにRNA(リボ核酸)分子にクロスリンクさせる段階;RNAを翻訳してペプチド産物を生成する段階;およびRNAを逆転写によってDNA(デオキシリボ核酸)・ペプチド複合体を生成する段階を含むDNA・ペプチド複合体を生成する方法が記載されている。また、特許文献3には、RNA分子を提供する段階;およびペプチドアクセプターをRNA分子の3’末端に共有結合を形成するように化学的に連結する段階を含む、RNA・ペプチド複合体を生成する方法が記載されている。
一方、環状化合物を合成する方法としてはいくつかの方法が知られている。例えば、特許文献4には、ジスルフィドの還元およびアミド結合の加水分解を伴う、チアゾリン環を形成する方法が記載されている。
特開2012−058092号公報 国際公開第2000/032823号パンフレット 特開2010−284172号公報 米国特許第2015/0056137号明細書
特殊環状ペプチドの翻訳合成と医薬品探索への展開、生化学 第82巻 第6号、pp505−514、2010
本発明の課題は、細胞膜透過性に優れた新規なペプチド化合物、その製造方法およびスクリーニング用組成物を提供することである。本発明の別の課題は、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法を提供することである。
本発明者らは、上記課題に対し鋭意検討を重ねた結果、本明細書に記載する一般式(1)で表される化合物、またはその塩が、優れた細胞膜透過性を有することを見出した。更に、本発明者らは、一般式(1)で表される化合物またはその塩が、環状ペプチドライブラリーとして有用な化合物であることを見出した。また、本発明者らは、無細胞翻訳系において、シアノ基を有するアミノ酸と一般式(2)で表されるアミノ酸(システイン等の反応性基を有するアミノ酸)とを反応させ、環状ペプチドを製造できることを見出した。更に、本発明者らは、シアノ基を有するアミノ酸および一般式(2)で表されるアミノ酸との反応による環状ペプチドの製造方法が、環状ペプチドライブラリーを構築するうえで、有用であることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明によれば以下の発明が提供される。
<1> 下記式(1)で表わされるペプチド化合物またはその塩。
式中、
Xは、S、NH、またはOを示し、
Aは、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはBが結合している炭素原子と一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示し、R0は水素原子または置換基を示し、*はXと結合する位置を示し、
Bは、単結合または置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、ただし、AおよびBは同時に単結合ではなく、
Zは、ヒドロキシル基またはアミノ基を示し、
p個のRは、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
GはGが結合している炭素がAと一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
1個のW1は、同一または異なっていても良く、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
2個のW2は、同一または異なっていても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CH2CH2O)−、−(CH2CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
Jは水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
n個のXaaはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基または任意のアミノ酸類縁体残基を示し、
m個のXbbはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基または任意のアミノ酸類縁体残基を示し、
pは、0〜4の整数を示し、
1は、0〜6の整数を示し、
2は、0〜6の整数を示し、
mは0〜20の整数を示し、
nは1〜20の整数を示す。
<2> 上記式(1)で表わされるペプチド化合物が、下記式(1A)で表わされるペプチド化合物である、<1>記載のペプチド化合物またはその塩。
式中、
1は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはNが結合している炭素原子と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示し、*はSと結合する位置を示し、
1個のR1は、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
11個のW11は、同一または異なっていても良く、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
21個のW21は、同一または異なっていても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CH2CH2O)−、−(CH2CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
1はG1が結合している炭素がA1と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
1は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
1は、0〜4の整数を示し、
11は、0〜6の整数を示し、
21は、0〜6の整数を示し、
Z、Xaa、Xbb、m、およびnは、<1>における定義と同様の意味を示す。
<3> 上記式(1)で表わされるペプチド化合物が、下記式(1B)で表わされるペプチド化合物である、<1>記載のペプチド化合物またはその塩。
式中、
2は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはNが結合している炭素原子と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示し、*はSと結合する位置を示し、
2はG2が結合している炭素がA2と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
2個のR2は、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
2は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
2は0〜4の整数を示し、
2は、0〜6の整数を示し、
ただし、p2とq2が同時に0になることはない。
Z、Xaa、Xbb、m、およびnは、<1>における定義と同様の意味を示す。
<4> 上記R、R1またはR2が、置換基を有していてもよいベンゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいイソベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいイソキノリニレン基、置換基を有していてもよいキナゾリレン基、置換基を有していてもよいシンノリレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサジアゾリレン基、置換基を有していてもよいチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピラゾリレン基、置換基を有していてもよいイソキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリダジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリミジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピラゾロピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、置換基を有していてもよいフラニレン基、置換基を有していてもよいピローレン基、置換基を有していてもよいフェニレン基、および置換基を有していてもよいナフチレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、<1>から<3>のいずれか一に記載のペプチド化合物またはその塩。
<5> 上記RまたはR1またはR2が、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、および置換基を有していてもよいフェニレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、<1>から<4>のいずれか一に記載のペプチド化合物またはその塩。
<6> 上記ペプチド化合物の環状部を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、<1>から<5>のいずれか一に記載のペプチド化合物またはその塩。
<7> 上記ペプチド化合物を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、<1>から<6>のいずれか一に記載のペプチド化合物またはその塩。
<8> <1>から<7>のいずれか一に記載のペプチド化合物またはその塩を含むスクリーニング用組成物。
<9> <1>から<7>のいずれか一に記載のペプチド化合物またはその塩を含むペプチドライブラリーと標的物質とを接触させ、上記標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩を選択することを含む、標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩の選択方法。
<10> シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基をペプチド鎖中またはC末端に有し、下記式(2)の構造をN末端に有するペプチド鎖を製造する工程;および、
上記のシアノ基と、下記式(2)の構造とを反応させて、下記式(3)で表わされる結合を有する環状部を形成させる工程を含む、
ペプチド化合物またはその塩の製造方法。
式中、Xは、S、NH、または、Oを示し、
Aは、単結合、または、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、
Bは、単結合、または、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、
Gは、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
*は、ペプチド鎖との結合部位を示し、
AおよびBは同時に単結合ではない:
式中、X、A、GおよびBは、式(2)における定義と同義である。
<11> <10>に記載の方法により環状部を有するペプチド化合物を製造する工程;および
上記ペプチド化合物またはその塩を含むペプチドライブラリーと標的物質とを接触させ、上記標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩を選択する工程を含む、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法。
<12> 次の工程を含む、<11>に記載の選択方法。
(i)核酸ライブラリーを調製し、非天然アミノ酸でアシル化された伸長用tRNAを含む無細胞翻訳系によって翻訳し、非天然アミノ酸がペプチド配列にランダムに導入されたペプチド化合物を含むライブラリーを調製する工程;
(ii)ペプチドライブラリーを標的物質に接触させる工程;
(iii)標的物質に結合するペプチド化合物を選択する工程、
上記(i)の工程において、ライブラリーを構成する各ペプチド化合物がライブラリーを構成する各ペプチド化合物をコードする核酸配列から翻訳され、核酸配列とその翻訳産物であるペプチドが連結されて、in vitroディスプレイライブラリーが構築され、
上記(iii)の工程が、標的物質に結合するペプチド化合物をコードする核酸配列を決定し、核酸配列からペプチド配列を決定し、ペプチド化合物を選択することを含む。
<13> 上記シアノ基を側鎖に有する上記アミノ酸残基および/または上記アミノ酸類縁体残基が下記式(4)で表わされる構造である、<10>から<12>のいずれか一に記載の方法。
式中、
1個のQ1は、同一または異なってもよく、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基、および置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基の少なくとも1種を示し、
1は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
1は、0〜6の整数を示し、m1は、1から4の整数を示し、
*は、ペプチド鎖を構成するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基との結合位置を示す。
<14> 上記シアノ基を側鎖に有する上記アミノ酸残基および/または上記アミノ酸類縁体残基が下記式(5)で表わされる構造である、<10>から<12>のいずれか一に記載の方法。
式中、
2個のQ2は、同一または異なっていても良く、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
2個のQ3は、同一または異なっても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CH2CH2O)−、−(CH2CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
2個のQ4は、同一または異なっても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基、および置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基の少なくとも1種を示し、
2は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
2は、0〜6の整数を示し、
2は、0〜6の整数を示し、
2は、1〜4の整数を示し、
*は、ペプチド鎖を構成するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基との結合位置を示す。
<15> 上記Q1またはQ4が、置換基を有していてもよいベンゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいイソベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいイソキノリニレン基、置換基を有していてもよいキナゾリレン基、置換基を有していてもよいシンノリレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサジアゾリレン基、置換基を有していてもよいチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピラゾリレン基、置換基を有していてもよいイソキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリダジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリミジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピラゾロピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、置換基を有していてもよいフラニレン基、置換基を有していてもよいピローレン基、置換基を有していてもよいフェニレン基、および置換基を有していてもよいナフチレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、
<13>または<14>に記載の方法。
<16> 上記Q1またはQ4が、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、および置換基を有していてもよいフェニレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、<13>から<15>の何れか一に記載の方法。
<17> 上記式(2)が下記式(2A)で表わされる構造である、<10>から<16>のいずれか一に記載の方法。
式中、A1は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。Gは水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。
<18> 上記式(2)が下記式から選ばれる少なくとも1つの構造である、<10>から<17>のいずれか一に記載の方法。
<19> 上記シアノ基と、上記式(2)の構造とを反応させて、上記式(3)で表わされる結合を形成させる工程の反応溶媒が水である、<10>から<18>のいずれか一に記載の方法。
<20> 上記シアノ基と、上記式(2)の構造とを反応させて、上記式(3)で表わされる結合を形成させる工程の反応液のpHが6.0〜8.5である、<10>から<19>のいずれか一に記載の方法。
<21> 上記環状部を有するペプチド化合物の環状部を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、<10>から<20>のいずれか一に記載の方法。
<22> 上記環状部を有するペプチド化合物を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、<10>から<21>のいずれか一に記載の方法。
<23> 上記シアノ基を有するヘテロアリーレン基、シアノ基を有するアリーレン基またはシアノ基を有するアルキレン基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基が、天然アミノ酸の翻訳において割り当てられているコドンに対して天然アミノ酸を除外することによって空になるコドン、終止コドン、または四塩基コドンを用いて、ペプチド鎖中に導入される、<10>から<22>のいずれか一に記載の方法。
<24> 環状部を有するペプチド化合物またはその塩であり、
上記環状部は下記式(6)で表わされる構造を有するペプチド化合物またはその塩を含有するスクリーニング用組成物。
式中、
Xは、S、NH、またはOを示し、
Aは、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはBが結合している炭素原子と一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示し、R0は水素原子または置換基を示し、*はXと結合する位置を示し、
Bは、単結合または置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、ただし、AおよびBは同時に単結合ではなく、
p個のRは、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
GはGが結合している炭素がAと一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
pは、0〜4の整数を示す。
本発明のペプチド化合物は、細胞膜透過性に優れている。本発明のペプチド化合物の製造方法によれば、細胞膜透過性に優れた環状ペプチド化合物を製造することができる。本発明のペプチド化合物およびスクリーニング用組成物は、標的物質に結合する環状ペプチド化合物の選択方法において有用である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、特に断らない限り、%は質量%である。
本発明において、特に断らない限り、各用語は、次の意味を有する。
本発明において、「〜」とは、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を意味する。
1-6アルキル基とは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、2−メチルブチル、2−ペンチル、3−ペンチルおよびヘキシル基などの直鎖状または分枝鎖状のC1-6アルキル基を意味する。
3-8シクロアルキル基とは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチル基などのC3-8シクロアルキル基を意味する。
1-6アルコキシC1-6アルキル基とは、メトキシメチルおよび1−エトキシエチル基などのC1-6アルキルオキシC1-6アルキル基を意味する。
6-20アリールC1-6アルキル基とは、ベンジル、ジフェニルメチル、トリチル、フェネチル、2−フェニルプロピル、3−フェニルプロピルおよびナフチルメチル基などのC6-20アリールC1-6アルキル基(アルキル部分がC1-6アルキルであるアラルキル基)を意味する。
1-6アルコキシ基とは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、シクロプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、シクロブトキシ、ペンチルオキシおよびヘキシルオキシ基などの直鎖状、環状または分枝鎖状のC1-6アルキルオキシ基を意味する。
6-20アリールオキシ基とは、フェノキシおよびナフチルオキシ基などのC6-20アリールオキシ基を意味する。
1-6アルキルチオ基とは、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、ブチルチオ、sec−ブチルチオ、イソブチルチオ、tert−ブチルチオ、ペンチルチオ、イソペンチルチオ、2−メチルブチルチオ、2−ペンチルチオ、3−ペンチルチオおよびヘキシルチオ基などの直鎖状または分枝鎖状C1-6アルキルチオ基を意味する。
6-20アリールチオ基とは、フェニルチオおよび2−ナフチルチオ基などのC6-20アリールチオ基を意味する。
1-6アルキルアミノ基とは、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、ブチルアミノ、sec−ブチルアミノ、tert−ブチルアミノ、ペンチルアミノおよびヘキシルアミノ基などの直鎖状または分枝鎖状のC1-6アルキルアミノ基を意味する。
6-20アリールアミノ基とは、フェニルアミノ、p−トリルアミノおよび2−ナフチルアミノ基などのC6-20アリールアミノ基を意味する。
2-6アルケニル基とは、ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、1,3−ブタジエニル、ペンテニルおよびヘキセニル基などの直鎖状または分枝鎖状のC2-6アルケニル基を意味する。
3-8シクロアルケニル基とは、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル基などのC3-8シクロアルケニル基を意味する。
2-6アルキニル基とは、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニルおよびヘキシニル基などの直鎖状または分枝鎖状のC2-6アルキニル基を意味する。
1-6アルキルカルボニル基とは、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリルおよびピバロイル基などのC1-6アルキルカルボニル基を意味する。
1-30アルキルカルボニル基とは、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、ピバロイルおよびパルミトイル基などのC1-30アルキルカルボニル基を意味する。
6-20アリールカルボニル基とは、ベンゾイルなどの炭素数6〜20のアリールカルボニル基を意味する。
複素環式カルボニル基とは、ニコチノイル、テノイル、ピロリジノカルボニルまたはフロイル基などの複素環式カルボニル基を意味する。
1-6アルキルスルホニル基とは、メチルスルホニル、エチルスルホニルおよびプロピルスルホニル基などのC1-6アルキルスルホニル基を意味する。
6-20アリールスルホニル基とは、ベンゼンスルホニル、p−トルエンスルホニルまたはナフタレンスルホニル基などのC6-20アリールスルホニル基を意味する。
1-6アルキルスルフィニル基とは、メチルスルフィニル、エチルスルフィニルおよびプロピルスルフィニル基などのC1-6アルキルスルフィニル基を意味する。
6-20アリールスルフィニル基とは、ベンゼンスルフィニル、p−トルエンスルフィニルまたはナフタレンスルフィニル基などのC6-20アリールスルフィニル基を意味する。
6-20アリール基とは、フェニルまたはナフチル基などの炭素数6〜20のアリール基を意味する。
単環の含窒素複素環式基とは、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、ピロリニル、ピロリル、ピペリジル、テトラヒドロピリジル、ジヒドロピリジル、ピリジル、ホモピペリジニル、オクタヒドロアゾシニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリル、ピラゾリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリル、ピペラジニル、ジアゼパニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ホモピペラジニル、トリアゾリルおよびテトラゾリル基などの上記環を形成する異項原子を含み、単環の含窒素ヘテロアリールも含む単環の含窒素複素環式基を意味する。
単環の含酸素複素環式基とは、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、フラニル、テトラヒドロピラニル、ピラニル、1,3−ジオキサニルおよび1,4−ジオキサニル基などの上記環を形成する異項原子として酸素原子のみを含む単環の含酸素複素環式基を意味する。
単環の含硫黄複素環式基とは、チエニル、テトラヒドロチオピラニル、1,1−ジオキシドテトラヒドロチオピラニルなどを意味する。
単環の含窒素・酸素複素環式基とは、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、モルホリニルおよびオキサゼパニル基などの上記環を形成する異項原子として窒素原子および酸素原子のみを含む単環の含窒素・酸素複素環式基を意味する。
単環の含窒素・硫黄複素環式基とは、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、チオモルホリニル、1−オキシドチオモルホリニルおよび1,1−ジオキシドチオモルホリニル基などの上記環を形成する異項原子として窒素原子および硫黄原子のみを含む単環の含窒素・硫黄複素環式基を意味する。
単環の複素環式基とは、単環の含窒素複素環式基、単環の含酸素複素環式基、単環の含硫黄複素環式基、単環の含窒素・酸素複素環式基または単環の含窒素・硫黄複素環式基を意味する。
二環式の含窒素複素環式基とは、インドリニル、インドリル、イソインドリニル、イソインドリル、ベンズイミダゾリル、インダゾリル、ベンゾトリアゾリル、ピラゾロピリジニル、キノリル、テトラヒドロキノリニル、キノリル、テトラヒドロイソキノリニル、イソキノリニル、キノリジニル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、ジヒドロキノキサリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニルおよびキヌクリジニル基などの上記環を形成する異項原子として窒素原子のみを含む二環式の含窒素複素環式基を意味する。
二環式の含酸素複素環式基とは、2,3−ジヒドロベンゾフラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロマニル、クロメニル、イソクロマニル、1,3−ベンゾジオキソリル、1,3−ベンゾジオキサニルおよび1,4−ベンゾジオキサニル基などの上記環を形成する異項原子として酸素原子のみを含む二環式の含酸素複素環式基を意味する。
二環式の含硫黄複素環式基とは、2,3−ジヒドロベンゾチエニルおよびベンゾチエニル基などの上記環を形成する異項原子として硫黄原子のみを含む二環式の含硫黄複素環式基を意味する。
二環式の含窒素・酸素複素環式基とは、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾモルホリニル、ジヒドロピラノピリジル、ジオキソロピリジル、フロピリジニル、ジヒドロジオキシノピリジルおよびジヒドロピリドオキサジニル基などの上記環を形成する異項原子として窒素原子および酸素原子のみを含む二環式の含窒素・酸素複素環式基を意味する。
二環式の含窒素・硫黄複素環式基とは、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリルおよびベンゾチアジアゾリル基などの上記環を形成する異項原子として窒素原子および硫黄原子を含む二環式の含窒素・硫黄複素環式基を意味する。
二環式の複素環式基とは、二環式の含窒素複素環式基、二環式の含酸素複素環式基、二環式の含硫黄複素環式基、二環式の含窒素・酸素複素環式基または二環式の含窒素・硫黄複素環式基を意味する。
スピロ式複素環式基とは、2,6−ジアザスピロ[3.3]ヘプチル、2,7−ジアザスピロ[3.5]ノニル、2−オキサ−6−アザスピロ[3.3]ヘプチル、1,4−ジオキサスピロ[4.5]デシル、1−オキサ−8−アザスピロ[4.5]デシルおよび1−チア−8−アザスピロ[4.5]デシル基などの上記環を形成する異項原子として一つ以上の窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むスピロ式複素環式基を意味する。
架橋式複素環式基とは、3−オキサ−8−アザビシクロ[3.2.1]オクチル、8−オキサ−3−アザビシクロ[3.2.1]オクチルおよびキヌクリジニル基などの上記環を形成する異項原子として一つ以上の窒素原子を含み、更に、一つ以上の酸素原子または硫黄原子を含んでもよい架橋式複素環式基を意味する。
複素環式基とは、単環の複素環式基、二環式の複素環式基、スピロ式複素環基および架橋式複素環基を意味する。
炭素数1〜6のアルキレン基とは、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、n−ブチレン、n−ペンチレン、n−ヘキシレン基、およびシクロへキシレンなどの直鎖状または環状のC1-6アルキレン基を意味する。
炭素数6〜10のアリーレン基とは、フェニレンまたはナフチレン基などの炭素数6〜20のアリーレン基を意味する。
ここで、炭素数1〜6のアルキレン基、炭素数6〜10のアリーレン基の炭素数は、置換基の炭素数は含まない。 ヘテロアリーレン基とは、2価の複素環式基を意味する。
ペプチド化合物は、アミノ酸またはアミノ酸類縁体がアミド結合またはエステル結合して形成される化合物の総称である。また、環状部を有するペプチド化合物(環状ペプチド化合物ともいう)は、ペプチド化合物が同一分子内で共有結合を介して環化された化合物の総称である。上記化合物をさらに化学修飾して得られる化合物も、本発明のペプチド化合物に含まれる。本発明のペプチド化合物は直鎖部を有していてもよい。
ペプチド化合物を構成するアミノ酸およびアミノ酸類縁体は、それぞれアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基ということがある。アミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基とは、アミノ酸およびアミノ酸類縁体残基に由来する1価または2価の基を意味する。
本発明におけるアミノ酸とはα、βおよびγ−アミノ酸であり、天然アミノ酸(天然アミノ酸とはタンパク質に含まれる20種類のアミノ酸を指す。具体的にはGly、Ala、Ser、Thr、Val、Leu、Ile、Phe、Tyr、Trp、His、Glu、Asp、Gln、Asn、Cys、Met、Lys、Arg、Proを指す)に限定されず、非天然アミノ酸であってもよい。非天然アミノ酸は、上記天然アミノ酸以外のアミノ酸を指す。タンパク質に含まれる20種類のアミノ酸以外の自然界に存在する天然アミノ酸は非天然アミノ酸とする。α−アミノ酸の場合、L型アミノ酸でもD型アミノ酸でもよく、α,α−ジアルキルアミノ酸でもよい。アミノ酸側鎖は、水素原子の他にも例えば、置換基を有していてもよいC1-6アルキル基、置換基を有していてもよいC3-8シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC2-6アルケニル基、置換基を有していてもよいC2-6アルキニル基、置換基を有していてもよいC6-20アリール基、置換基を有していてもよい複素環式基、置換基を有していてもよいC6-20アリールC1-6アルキル基などから選択される基で置換されていてもよい。
アミノ酸類縁体とは、好ましくはα−ヒドロキシカルボン酸、および、α-メルカプトカルボン酸である。α―ヒドロキシカルボン酸、および、α-メルカプトカルボン酸の側鎖は、アミノ酸と同様水素原子以外にも様々な置換基を有していてもよい(自由な置換基を有していてもよい)。α−ヒドロキシカルボン酸、および、α-メルカプトカルボン酸の立体構造はアミノ酸のL型またはD型の何れに対応するものでもよく、側鎖は、例えば、置換基を有していてもよいC1-6アルキル基、置換基を有していてもよいC3-8シクロアルキル基、置換基を有していてもよいC2-6アルケニル基、置換基を有していてもよいC2-6アルキニル基、置換基を有していてもよいC6-20アリール基、置換基を有していてもよい複素環式基、置換基を有していてもよいC6-20アリールC1-6アルキル基などから選択される基で置換されていてもよい。置換基の数は1つに限定されず、2つ以上有していてもよい。例えば、S原子を有し、さらにアミノ基やハロゲン原子などの官能基を有していてもよい。
<本発明のペプチド化合物またはその塩>
本発明のペプチド化合物またはその塩は、下記式(1)で表わされるペプチド化合物またはその塩である。本発明のペプチド化合物またはその塩は、細胞膜透過性に優れており、好ましくは代謝安定性にも優れている。
Xは、S、NH、またはOを示す。Xは、好ましくはSを示す。
Aは、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはBが結合している炭素原子と一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示し、R0は水素原子または置換基を示し、*はXと結合する位置を示す。
Aは、好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、または、Bが結合している炭素原子と一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示し、R0は水素原子または置換基を示す。
Aは、より好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。
Aは、さらに好ましくは、エチレン基、または置換基を有していてもよいメチレン基を示す。
Aは、特に好ましくは、メチレン基を示す。
0は、好ましくは、水素原子を示す。
Bは、単結合または置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、ただし、AおよびBは同時に単結合ではない。
Bは、好ましくは単結合を示す。
AおよびBの定義において、「置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基」における置換基としては、C1-6アルキル基、C3-8シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C2-6アルキニル基、C6-20アリール基、複素環式基、C6-20アリールC1-6アルキル基を挙げることができる。
0の定義における置換基としては、C1-6アルキル基、C3-8シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C2-6アルキニル基、C6-20アリール基、複素環式基、C6-20アリールC1-6アルキル基を挙げることができる。
Gは、Gが結合している炭素がAと一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。
Gは、好ましくはメチル基、エチル基、または水素原子であり、より好ましくは水素原子である。
Zは、ヒドロキシル基またはアミノ基を示す。Zは、好ましくはアミノ基を示す。
Rは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示す。
Rである置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基としては、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいナフチレン基が好ましく、置換基を有していてもよいフェニレン基がより好ましい。
Rの好ましい例としては、置換基を有していてもよいベンゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいイソベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいイソキノリニレン基、置換基を有していてもよいキナゾリレン基、置換基を有していてもよいシンノリレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサジアゾリレン基、置換基を有していてもよいチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピラゾリレン基、置換基を有していてもよいイソキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリダジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリミジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピラゾロピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、置換基を有していてもよいフラニレン基、置換基を有していてもよいピローレン基、置換基を有していてもよいフェニレン基、および置換基を有していてもよいナフチレン基から選ばれる少なくとも1つの構造が挙げられる。
Rのより好ましい例としては、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、および置換基を有していてもよいフェニレン基から選ばれる少なくとも1つの構造が挙げられる。
1は、同一または異なっていても良く、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示す。好ましくは、単結合、−CH2(C65NH)−、または−CH2(C65O)−を示す。
2は、同一または異なっていても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CH2CH2O)−、−(CH2CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示す。好ましくは、単結合、−NHCO−、−(CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を示す。
R、W1およびW2の定義における置換基、並びにRの好ましい例およびRのより好ましい例として例示した構造における置換基としては、置換基群A1に記載した置換基を挙げることができる。
置換基群A1
ハロゲン原子、
シアノ基、
ニトロ基、
ホルミル基、
カルボキシル基、
スルホ基、
ヒドロキシル基、
アミノ基、
メルカプト基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC3-8シクロアルキル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルコキシC1-6アルキル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールC1-6アルキル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルコキシ基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールオキシ基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキルアミノ基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールアミノ基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキルチオ基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールチオ基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC2-6アルケニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC3-8シクロアルケニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC2-6アルキニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリール基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよい複素環式基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-30アルキルカルボニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールカルボニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキルスルホニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールスルホニル基、
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキルスルフィニル基、および
置換基群A2から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC6-20アリールスルフィニル基
置換基群A2
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキル基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC3-8シクロアルキル基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルコキシ基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルコキシC1-6アルキル基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキルカルボニル基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよいC1-6アルキルスルホニル基、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよい複素環式基、
NR1213(R12およびR13は、それぞれ独立に水素原子、C1-6アルキル基)、
置換基群A3から選択される一つ以上の置換基を有してもよい複素環式カルボニル基。
置換基群A3
ハロゲン原子、
ヒドロキシル基、
シアノ基
1-6アルキル基、
1-6アルコキシ基、
Jは水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
好ましくはメチル基または水素原子であり、より好ましくは水素原子である。
n個のXaaはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基または任意のアミノ酸類縁体残基を示す。
m個のXbbはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基または任意のアミノ酸類縁体残基を示す。
pは0〜4の整数を示し、好ましくは0〜2を示し、より好ましくは0〜1を示す。
1は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示す。
2は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示す。
mは0〜20の整数を示す。mは、好ましくは、0〜10、より好ましくは、0〜5の整数を示す。
nは1〜20の整数を示す。nは、好ましくは、1〜18、より好ましくは、3〜13の整数を示す。
ペプチド化合物の環状部を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数は、3〜20であることが好ましく、5〜15であることがより好ましい。
ペプチド化合物を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数は3〜20であることが好ましく、5〜20であることがより好ましい。
好ましくは、式(1)で表わされるペプチド化合物は、下記式(1A)で表わされるペプチド化合物である。
1は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、またはNが結合している炭素原子と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示し、*はSと結合する位置を示す。
1は、好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。
1は、より好ましくは、エチレン基、または置換基を有していてもよいメチレン基を示す。
1は、さらに好ましくは、メチレン基を示す。
1の定義における置換基は、式(1)のAの定義について上記したものと同様である。
1はG1が結合している炭素がA1と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。G1は、好ましくは、エチル基、メチル基、または水素原子を示し、さらに好ましくは水素原子を示す。
1は、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示す。
1は、好ましくは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよいフェニレン基を示す。
1の好ましい例、およびR1のより好ましい例は、Rの好ましい例、およびRのより好ましい例と同様である。
1の定義における置換基は、式(1)のRの定義について上記したものと同様である。
11は、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示す。好ましくは、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−を示す。
21は、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CH2CH2O)−、−(CH2CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示す。好ましくは、単結合、−NHCO−、−(CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を示す。
1は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
好ましくはメチル基、水素原子である。
1は、0〜4の整数を示し、好ましくは0または1を示す。
11は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示す。
21は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示す。
Z、Xaa、Xbb、m、およびnは、(1)における定義と同様の意味を示す。
好ましくは式(1)で表わされるペプチド化合物が、下記式(1B)で表わされるペプチド化合物である。
2は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはNが結合している炭素原子と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示し、*はSと結合する位置を示す。
2は、好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。
2は、より好ましくは、エチレン基、または置換基を有していてもよいメチレン基を示す。
2は、さらに好ましくは、メチレン基を示す。
2の定義における置換基は、式(1)のAの定義について上記したものと同様である。
2はG2が結合している炭素がA2と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。G2は、好ましくは、エチル基、メチル基、水素原子を示す。
2は、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示す。
2は、好ましくは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよいフェニレン基を示す。
2の好ましい例、およびR2のより好ましい例は、Rの好ましい例、およびRのより好ましい例と同様である。
2の定義における置換基は、式(1)のRの定義について上記したものと同様である。
2は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
好ましくはメチル基、水素原子である。
2は0〜4の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示し、より好ましくは0または1を示す。
2は0〜6の整数を示し、好ましくは0〜4の整数を示し、より好ましくは0〜2の整数を示し、特に好ましくは0または1を示す。
ただし、p2とq2が同時に0になることはない。
Z、Xaa、Xbb、m、およびnは、(1)における定義と同様の意味を示す。
ペプチド化合物またはその塩としては、通常知られているアミノ基などの塩基性基、カルボキシル基などの酸性基、およびヒドロキシル基における塩を挙げることができる。
なお、本明細書において単にペプチド化合物という場合、ペプチド化合物の塩も包含される。
塩基性基における塩としては、たとえば、塩酸、臭化水素酸、硝酸および硫酸などの鉱酸との塩;ギ酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、アスパラギン酸、トリクロロ酢酸およびトリフルオロ酢酸などの有機カルボン酸との塩;ならびにメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メシチレンスルホン酸およびナフタレンスルホン酸などのスルホン酸との塩が挙げられる。
酸性基における塩としては、たとえば、ナトリウムおよびカリウムなどのアルカリ金属との塩;カルシウムおよびマグネシウムなどの第二族金属との塩;アンモニウム塩;ならびにトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、N−メチルピペリジン、N−メチルモルホリン、ジエチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、プロカイン、ジベンジルアミン、N−ベンジル−β−フェネチルアミン、1−エフェナミンおよびN,N'−ジベンジルエチレンジアミンなどの含窒素有機塩基との塩などが挙げられる。
ペプチド化合物またはその塩において、異性体(たとえば、光学異性体および幾何異性体など)が存在する場合、本発明は、それらの異性体を包含し、また、溶媒和物、水和物および種々の形状の結晶を包含する。
<スクリーニング用組成物>
本発明によれば、上記した本発明のペプチド化合物またはその塩を含むスクリーニング用組成物が提供される。
本発明によればさらに、環状部を有するペプチド化合物またはその塩であり、上記環状部は下記式(6)で表わされる構造を有するペプチド化合物またはその塩を含有するスクリーニング用組成物が提供される。
式中、
Xは、S、NH、またはOを示し、
Aは、単結合、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはBが結合している炭素原子と一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示し、R0は水素原子または置換基を示し、*はXと結合する位置を示し、
Bは、単結合または置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、ただし、AおよびBは同時に単結合ではなく、
p個のRは、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
GはGが結合している炭素がAと一緒になって*−CR0=C(B)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
pは、0〜4の整数を示す。
式(6)における記号の意味、好ましい範囲は、式(1)について上記したものと同様である。
スクリーニングの標的物質およびスクリーニングについては、本明細書中において後記する。
<ペプチド化合物の製造方法>
本発明のペプチド化合物の製造方法は特に限定されず、無細胞翻訳系を使用する方法で製造してもよいし、ペプチドの化学合成により製造してもよい。
例えば、シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基をペプチド鎖中またはC末端に有し、下記式(2)の構造をN末端に有するペプチド鎖(鎖状ペプチド)を製造し、シアノ基と式(2)の構造とを反応させて下記式(3)で表わされる結合を有する環状部を形成させることによって、天然アミノ酸および非天然アミノ酸を含む非環状のペプチド化合物から環状部を有するペプチド化合物を製造することができる。
本発明のペプチド化合物は化学合成により製造することもできる。ペプチド化合物の合成は、固相合成でも液相合成でもよいが、好ましくは固相合成である。ペプチド化合物の固相合成は、当業者に公知であり、例えば、アミノ基の保護としてFmoc基(Fluorenyl-Methoxy-Carbonyl基)を使用するFmoc基合成法、並びにアミノ基の保護としてBoc基(tert-Butyl Oxy Carbonyl基)を使用するBoc基合成法などが挙げられる。ペプチド化合物の化学合成は、一般的には自動ペプチド合成装置により行うことができる。
式(2)中、Xは、S、NH、または、Oを示す。Xは、好ましくはSを示す。
Aは、単結合、または、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。
Aは、好ましくは、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。
Aは、より好ましくは、エチレン基、または置換基を有していてもよいメチレン基を示す。
Aは、さらに好ましくは、メチレン基を示す。
Bは、単結合、または、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。ただし、AおよびBは同時に単結合ではない。
Bは、好ましくは単結合を示す。
Gは、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。Gは、好ましくは水素原子を示す。
*は、ペプチド鎖との結合部位を示し、
式中、X、A、GおよびBは、式(2)における定義と同義である。
AおよびBの定義において、「置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基」における置換基としては、C1-6アルキル基、C3-8シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C2-6アルキニル基、C6-20アリール基、複素環式基、C6-20アリールC1-6アルキル基を挙げることができる。
シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基は、好ましくは、下記式(4)で表わされる構造である。
式(4)中、m1個のQ1は、同一または異なってもよく、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基、および置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基の少なくとも1種を示す。
1は、好ましくは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基を示す。
1は、より好ましくは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよいフェニレン基を示す。
1は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
好ましくはメチル基、水素原子である。
1は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜3の整数を示し、より好ましくは1または2を示す、さらに好ましくは1を示す。
1は、1〜4の整数を示し。好ましくは1または2を示し、より好ましくは1を示す。
*は、ペプチド鎖を構成するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基との結合位置を示す。
シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基は、好ましくは、下記式(5)で表わされる構造である。
式(5)中、Q2は、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示す。Q2は、好ましくは、単結合、−CH2(C65NH)−、−CH2(C65O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を示す。
3は、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CH2CH2O)−、−(CH2CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示す。Q3は、好ましくは、単結合、−NHCO−、−(CH2CH2O)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基を示す。
4は、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基、および置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基の少なくとも1種を示す。Q4は、好ましくは、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示す。
2は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
好ましくはメチル基、水素原子である。
2は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示す。
2は、0〜6の整数を示し、好ましくは0〜2の整数を示す。
2は、1〜4の整数を示し、好ましくは1または2を示す。
*は、ペプチド鎖を構成するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基との結合位置を示す。
1およびQ4の好ましい例としては、置換基を有していてもよいベンゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいイソベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいイソキノリニレン基、置換基を有していてもよいキナゾリレン基、置換基を有していてもよいシンノリレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサジアゾリレン基、置換基を有していてもよいチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピラゾリレン基、置換基を有していてもよいイソキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリダジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリミジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピラゾロピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、置換基を有していてもよいフラニレン基、置換基を有していてもよいピローレン基、置換基を有していてもよいフェニレン基、および置換基を有していてもよいナフチレン基から選ばれる少なくとも1つの構造が挙げられる。
1およびQ4のより好ましい例としては、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、および置換基を有していてもよいフェニレン基から選ばれる少なくとも1つの構造が挙げられる。
式(2)で表わされる構造は、好ましくは下記式(2A)で表わされる構造である。
式(2A)中、A1は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。A1は、好ましくは、エチレン基、または置換基を有していてもよいメチレン基を示す。A1は、より好ましくは、メチレン基を示す。
Gは水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。Gは、好ましくはエチル基、メチル基、または水素原子を示す。
式(2)は、より好ましくは、下記式から選ばれる少なくとも1つの構造である。
好ましくは、シアノ基と、式(2)の構造とを反応させて、式(3)で表わされる結合を形成させる工程の反応溶媒は水または有機溶媒である。非環状ペプチド並びに環状ペプチドの製造方法として無細胞翻訳系による合成を利用する場合、反応溶媒としては水が好ましい。
水としては、純粋な蒸留水、緩衝液および塩(NaCl等)の水溶液、または上記蒸留水または上記水溶液においてさらに有機溶媒および/または界面活性剤を含むものでもよい。無細胞翻訳系により合成する場合には、このように反応溶媒として水を使用することが好ましい。緩衝液としてはHEPES(2-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]エタンスルホン酸)バッファー、リン酸緩衝液等の緩衝能を有する適当な緩衝液を挙げることができる。有機溶媒としては、水または緩衝液と混合できる有機溶媒が好ましく、例えば、メタノール、ジメチルスルホキシド、またはポリエチレングリコール等が挙げられる。界面活性剤としては、Triton X(商品名)、Brij(商品名)、Tween(商品名)等を挙げることができる。好ましい有機溶媒含率の範囲は、20%以下であり、より好ましい範囲は、15%以下であり、更に好ましい範囲は、10%以下である。有機溶媒が含まれる場合には有機溶媒含率は0%より大きくなる。
また、非環状ペプチド並びに環状ペプチドの製造方法として化学合成を利用する場合、反応溶媒としては有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリルが挙げられる。この場合、水と混合して使用してもよい。有機溶媒と水を混合して使用する場合には、有機溶媒を20%以上含有することが好ましく、より好ましくは20%以上70%以下であり、更に好ましくは30%以上60%以下である。
好ましくは、シアノ基と、式(2)の構造とを反応させて、式(3)で表わされる結合を形成させる工程のpHは6.0〜8.5である。pHを上記の範囲内に調整することによって、収率良く環状ペプチドを得ることができる。
シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基をペプチド鎖中またはC末端に有し、式(2)の構造をN末端に有するペプチド鎖を製造する工程は、好ましくは、無保護の非環状ペプチドを合成する工程である。無保護の非環状ペプチドを合成することによって、その後の工程(環状ペプチドの合成工程)で目的物である環状ペプチドの精製を簡素化することができる。また、合成したペプチドをペプチドライブラリーとして使用する際には、合成後脱保護工程を挟まずにそのまま評価可能となる。シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基としては、シアノ基を有するヘテロアリーレン基、シアノ基を有するアリーレン基またはシアノ基を有するアルキレン基を側鎖に有するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基が好ましい。
シアノ基と、記式(2)の構造とを反応させて、式(3)で表わされる結合を形成させる工程は、好ましくは、無触媒下で行われる工程である。上記工程を無触媒下で行うことができることは、簡便性の観点から好ましい。
標的に対する結合性(薬理活性)と膜透過性の両立の観点から、環状部を有するペプチド化合物の環状部を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数は、好ましくは、3〜20であり、より好ましくは、5〜15である。
好ましくは、環状部を有するペプチド化合物を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数は3〜20であり、より好ましくは、5〜20である。
無細胞翻訳系でペプチドを合成する場合、シアノ基側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基は、終止コドン、四塩基コドン、天然アミノ酸の翻訳において割り当てられているコドンに対して天然アミノ酸を除外することによって空になるコドンを利用して導入することができる。好ましくは、終止コドン、四塩基コドンを用いて導入することである。
<ペプチド化合物の選択方法>
本発明によれば、本発明のペプチド化合物またはその塩を含むペプチドライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩を選択することを含む、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法が提供される。
本発明によればさらに、上記した本発明の方法により環状部を有するペプチド化合物を製造する工程;および上記ペプチド化合物またはその塩を含むペプチドライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩を選択する工程を含む、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法が提供される。
ペプチドライブラリーとは、多種類のペプチドで構成された集合体である。選択とは、集合体から目的とする機能を備えたペプチドを選択する行為であり、スクリーニングと称される場合もある。
ペプチドライブラリーは、本発明のペプチド化合物に対して、天然アミノ酸から構成される非環状のペプチド化合物を含むものでもよいし、天然アミノ酸から構成される環状のペプチド化合物を含むものでもよい。
本発明のペプチド化合物に対して、天然アミノ酸から構成される非環状ペプチド化合物または天然アミノ酸から構成される環状のペプチド化合物を含むものが好ましい。
本発明による、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法は、好ましくは、次の工程を含む。
(i)核酸ライブラリーを調製し、非天然アミノ酸でアシル化された伸長用tRNAを含む無細胞翻訳系によって翻訳し、非天然アミノ酸がペプチド配列にランダムに導入されたペプチドを含むライブラリーを調製する工程;
(ii)ペプチドライブラリーを標的物質に接触させる工程;
(iii)標的物質に結合するペプチドを選択する工程。
(i)の工程においては、ライブラリーを構成する各ペプチドがペプチドをコードする核酸配列から翻訳され、核酸配列とその翻訳産物であるペプチドが連結されて、in vitroディスプレイライブラリーが構築されるものでもよい。
核酸配列において、ペプチドをコードする領域は、異なる複数のトリプレットの繰り返しからなるランダム配列を含むものでもよく、ランダム配列中のトリプレットの少なくとも一部が非天然アミノ酸を指定するコドンに対応する配列であり、非天然アミノ酸でアシル化された伸長用tRNAのアンチコドンと非天然アミノ酸を指定するコドンの対合により非天然アミノ酸がペプチド配列に導入されていてもよい。
(iii)の工程は、標的物質に結合するペプチドをコードする核酸配列を決定し、核酸配列からペプチド配列を決定し、ペプチド化合物を選択することを含むものでもよい。
本発明における「核酸」には、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)あるいは、人工塩基を有するヌクレオチド誘導体を含むこともできる。また、ペプチド核酸(PNA)を含むこともできる。本発明における核酸は、目的とする遺伝情報が保持される限り、これらの核酸のいずれか、あるいは混成とすることもできる。すなわち、DNA−RNAのハイブリッドヌクレオチドやDNAとRNAのような異なる核酸が1本鎖に連結されたキメラ核酸も本発明における核酸に含まれる。
本発明においては、これら核酸を鋳型として含む、ディスプレイライブラリーなどの核酸ライブラリーを好適に用いることができる。
in vitroディスプレイとは、無細胞翻訳系(in vitro翻訳系ともいう)を用いて合成されたペプチドが遺伝情報と対応付けて提示されたものであり、リボソームディスプレイ、mRNAディスプレイ、DNAディスプレイ等が公知である。いずれのディスプレイも、mRNAもしくはDNAに記録された遺伝情報と、その遺伝情報によってコードされるペプチドを連結することにより、[遺伝情報]−[翻訳産物]の複合体として対応付けるメカニズムを有する。リボソームディスプレイにおいては、mRNA−リボソーム−ペプチドの複合体を形成する。mRNAディスプレイにおいては、mRNA−ペプチドの複合体が形成される。DNAディスプレイにおいては、DNA−ペプチドの複合体が形成される。本発明においては任意のin vitroディスプレイライブラリーの利用が可能である。
所望の固定した標的にライブラリーを接触させ、標的に結合しない分子を洗い流すことで結合するペプチドの濃縮が可能である(パニング法)。このような過程を経て選択されたペプチドに対応付けられている遺伝子情報を解析することで標的に結合したタンパク質の配列を明らかにすることができる。例えば、アミノアシルtRNAのアナログである抗生物質ピューロマイシンがリボソームによるmRNA翻訳伸長中の蛋白質に非特異的に連結されることを利用する方法がmRNA display(Proc Natl Acad Sci USA. 1997;94:12297-302. RNA-peptide fusions for the in vitro selection of peptides and proteins. Roberts RW, Szostak JW.)ないしはin vitro virus(FEBS Lett. 1997;414:405-8. In vitro virus: bonding of mRNA bearing puromycin at the 3'-terminal end to the C-terminal end of its encoded protein on the ribosome in vitro. Nemoto N, Miyamoto-Sato E, Husimi Y, Yanagawa H.)として報告されている。
T7プロモーターなどのプロモーターを含むDNAライブラリーから転写にて得たmRNAのライブラリーの3'端にピューロマイシンなどのスペーサーを結合しておき、無細胞翻訳系でmRNAをタンパク質に翻訳させるとピューロマイシンがリボソームによってアミノ酸と間違ってタンパク質に取り込まれ、mRNAとこれにコードされる蛋白質が連結され、mRNAとその産物が対応付けられたライブラリーになる。この過程では大腸菌などの形質転換を含まないため高い効率が実現され、大規模なディスプレイライブラリー(109〜1014種類)を構築することができる。パニングで濃縮、選択された分子についている遺伝子情報を含むタグであるmRNAからcDNAを合成し、PCR増幅し、塩基配列を解析することで結合した蛋白の配列を明らかにすることができる。ライブラリーの鋳型となるDNAライブラリーのアミノ酸残基を固定しない箇所は塩基を混ぜて合成することによって得ることができる。A、T、G、Cの4塩基の混合(N)の3の倍数個の繰り返し、もしくはコドンの一文字目二文字目はN、三文字目はW、M、K、Sなどの2塩基の混合として合成する、さらに導入するアミノ酸の種類を16以下に抑えるのであれば、三文字目を1種類の塩基にする方法もある。また、コドンの3文字に相当するコドンユニットを用意し、これを任意の割合で混合して合成に用いることによってアミノ酸残基の出現頻度を自由に調整できる。
無細胞翻訳系を利用したディスプレイライブラリーには、mRNAディスプレイの他に、ペプチドとピューロマイシンの複合体が結合しているペプチドをコードするcDNAからなるライブラリーであるcDNAディスプレイ(Nucleic Acids Res. 2009;37(16):e108.cDNA display: a novel screening method for functional disulfide-rich peptides by solid-phase synthesis and stabilization of mRNA-protein fusions.Yamaguchi J, Naimuddin M, Biyani M, Sasaki T, Machida M, Kubo T, Funatsu T, Husimi Y, Nemoto N.)、mRNA翻訳中にリボソームと翻訳産物が比較的安定な複合体であることを利用したリボソームディスプレイ(Proc Natl Acad Sci U S A. 1994;91:9022-6. An in vitro polysome display system for identifying ligands from very large peptide libraries. Mattheakis LC, Bhatt RR, Dower WJ.)、bacteriophage endonuclease P2AがDNAと共有結合を形成することを利用したcovalentディスプレイ(Nucleic Acids Res. 2005;33:e10.Covalent antibody display-an in vitro antibody-DNA library selection system.Reiersen H, Lobersli I, Loset GA, Hvattum E, Simonsen B, Stacy JE, McGregor D, Fitzgerald K, Welschof M, Brekke OH, Marvik OJ.)、微生物のプラスミドの複製開始蛋白RepAが複製開始点oriに結合することを利用したCISディスプレイ(Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101:2806-10. CIS display: In vitro selection of peptides from libraries of protein-DNA complexes. Odegrip R, Coomber D, Eldridge B, Hederer R, Kuhlman PA, Ullman C, FitzGerald K, McGregor D.)が知られている。また、DNAライブラリーを構成するDNAの1分子毎に転写翻訳系をwater−in−oilエマルジョンやリポソームに封入し、翻訳反応を行うin vitro compartmentalization(Nat Biotechnol. 1998;16:652-6. Man-made cell-like compartments for molecular evolution. Tawfik DS, Griffiths AD.)も知られている。適宜、公知の方法を用いて上記方法を使用することができる。
本発明では、以下に記載の無細胞翻訳系を用いてこれら核酸ライブラリーを翻訳することができる。無細胞翻訳系を使用する場合、目的の核酸の下流にスペーサーをコードする配列を含むことが好ましい。スペーサー配列としては、グリシンやセリンを含む配列が挙げられるがこれに限定しない。またピューロマイシン、その誘導体などリボソームによる翻訳時にペプチドに取り込まれる化合物と核酸ライブラリーの間には、RNA、DNA、ヘキサエチレングリコール(spc18)のポリマー(例えば5つのポリマー)などで形成されるリンカーを含むことが好ましい。
無細胞翻訳系
本発明のペプチド化合物の製造方法では、無細胞翻訳系などのタンパク質製造システムを使用することが好ましい。無細胞翻訳系とは、細胞より抽出したリボソームの他、翻訳に関与する蛋白因子群、tRNA、アミノ酸、ATP(アデノシン三リン酸)などのエネルギー源、その再生系を組み合わせたものでmRNAを蛋白に翻訳することが出来る。本発明の無細胞翻訳系には、これら以外にも、開始因子、伸長因子、解離因子、アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)、メチオニルtRNAトランスフォルミラーゼなどを含むことができる。これらの因子は、種々の細胞の抽出液から精製することによって得ることができる。因子を精製するための細胞は、例えば原核細胞、または真核細胞を挙げることができる。原核細胞としては、大腸菌細胞、高度好熱菌細胞、または枯草菌細胞を挙げることができる。真核細胞としては、酵母細胞、小麦胚芽、ウサギ網状赤血球、植物細胞、昆虫細胞、または動物細胞を材料にしたものが知られている。
無細胞翻訳系は材料の細胞を破砕し、遠心分離、透析などによって調製した抽出液にtRNA、アミノ酸、ATPなどを加えたものである。例えば、大腸菌(Methods Enzymol. 1983;101:674-90. Prokaryotic coupled transcription-translation. Chen HZ, Zubay G.)、酵母(J. Biol. Chem. 1979 254: 3965-3969. The preparation and characterization of a cell-free system from Saccharomyces cerevisiae that translates natural messenger ribonucleic acid. E Gasior, F Herrera, I Sadnik, C S McLaughlin, and K Moldave)、小麦胚芽(Methods Enzymol. 1983;96:38-50. Cell-free translation of messenger RNA in a wheat germ system. Erickson AH, Blobel G.)、ウサギ網状赤血球(Methods Enzymol. 1983;96:50-74. Preparation and use of nuclease-treated rabbit reticulocyte lysates for the translation of eukaryotic messenger RNA. Jackson RJ, Hunt T.)、Hela細胞(Methods Enzymol. 1996;275:35-57.Assays for poliovirus polymerase, 3D(Pol), and authentic RNA replication in HeLa S10 extracts. Barton DJ, Morasco BJ, Flanegan JB.)、昆虫細胞(Comp Biochem Physiol B. 1989;93:803-6. Cell-free translation in lysates from Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) cells. Swerdel MR, Fallon AM.)を材料にしたものを用いることができる。T7 RNAポリメラーゼなどのRNAポリメラーゼを加えることでDNAからの転写、翻訳を共役させることができる。一方、PUREfrex(登録商標)は大腸菌の翻訳に必要な蛋白因子類、エネルギー再生系酵素、リボソームそれぞれを抽出、精製し、tRNA、アミノ酸、ATP、GTP(グアノシン三リン酸)などと混合した再構成無細胞翻訳系である。不純物の含有量が少ないだけでなく、再構成系であるため排除したい蛋白因子、アミノ酸を含まない系を容易に作製することができる((i)Nat Biotechnol. 2001;19:751-5. Cell-free translation reconstituted with purified components. Shimizu Y, Inoue A, Tomari Y, Suzuki T, Yokogawa T, Nishikawa K, Ueda T.(ii)Methods Mol Biol. 2010;607:11-21.PURE technology.Shimizu Y, Ueda T.)。本発明のおいては、適宜、公知の方法を用いて上記方法を使用することができる。
リボソーム、tRNA等、無細胞翻訳系に含まれる種々の因子は大腸菌細胞や酵母細胞から当業者に周知の方法によって精製することができる。またtRNAやアミノアシルtRNA合成酵素は天然に存在するものに加え、人工tRNAや非天然アミノ酸を認識する人工アミノアシルtRNA合成酵素を用いることもできる。人工tRNAや人工アミノアシルtRNA合成酵素を用いることにより部位特異的に非天然アミノ酸を導入したペプチドを合成することができる。
非天然アミノ酸のペプチドへの翻訳導入には、直交性を有し効率よくリボソームに取り込まれるtRNA((i)Biochemistry. 2003;42:9598-608.Adaptation of an orthogonal archaeal leucyl-tRNA and synthetase pair for four-base, amber, and opal suppression. Anderson JC, Schultz PG., (ii)Chem Biol. 2003;10:1077-84.Using a solid-phase ribozyme aminoacylation system to reprogram the genetic code.Murakami H, Kourouklis D, Suga H. (iii)特許第4917044号)のアミノアシル化が必要である。tRNAをアミノアシル化する方法として以下の5つの方法を用いることができる。
(1)細胞内ではtRNAのアミノアシル化の過程でtRNAと結合するアミノ酸別にアミノアシルtRNA合成酵素が用意されている。ある種のアミノアシルtRNA合成酵素がN−Me Hisなど非天然アミノ酸を許容することを利用する方法、すなわち非天然アミノ酸を許容する変異アミノアシルtRNA合成酵素を用意し、これを利用する方法である((i)Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99:9715-20. An engineered Escherichia coli tyrosyl-tRNA synthetase for site-specific incorporation of an unnatural amino acid into proteins in eukaryotic translation and its application in a wheat germ cell-free system.Kiga D, Sakamoto K, Kodama K, Kigawa T, Matsuda T, Yabuki T, Shirouzu M, Harada Y, Nakayama H, Takio K, Hasegawa Y, Endo Y, Hirao I, Yokoyama S.(ii)Science. 2003;301:964-7.An expanded eukaryotic genetic code.Chin JW, Cropp TA, Anderson JC, Mukherji M, Zhang Z, Schultz PG. Chin,JW.(iii) Proc Natl Acad Sci U S A. 2006;103:4356-61.Enzymatic aminoacylation of tRNA with unnatural amino acids.Hartman MC, Josephson K, Szostak JW.)。
(2)試験管内でtRNAをアミノアシル化しその後アミノ酸を化学修飾する方法も用いることができる(J Am Chem Soc. 2008;130:6131-6.Ribosomal synthesis of N-methyl peptides.Subtelny AO, Hartman MC, Szostak JW.)。
(3)tRNAの3’末端のCCA配列からCAを除いたものと別途調製したアミノアシ
ル化したpdCpA(デオキシシチジンとアデノシンから構成されるジヌクレオチド)とをRNAリガーゼで結合させることでアミノアシルtRNAを得ることができる(Biochemistry. 1984;23:1468-73.T4 RNA ligase mediated preparation of novel "chemically misacylated" tRNAPheS.Heckler TG, Chang LH, Zama Y, Naka T, Chorghade MS, Hecht SM.)。
(4)種々の非天然アミノ酸の活性エステルをtRNAに担持させるリボザイムであるフレキシザイムによるアミノアシル化もある(J Am Chem Soc. 2002;124:6834-5.Aminoacyl-tRNA synthesis by a resin-immobilized ribozyme.Murakami H, Bonzagni NJ, Suga H.)。tRNAとアミノ酸活性エステルとをカチオン性ミセル中で超音波混合する方法も用いることができる(Chem Commun (Camb). 2005;(34):4321-3.Simple and quick chemical aminoacylation of tRNA in cationic micellar solution under ultrasonic agitation. Hashimoto N, Ninomiya K, Endo T, Sisido M.)。
(5)tRNAの3’末端付近に相補的なPNAにアミノ酸活性エステルを結合したもの
をtRNAに加えることによってもアミノアシル化が可能である(J Am Chem Soc. 2004;126:15984-9.In situ chemical aminoacylation with amino acid thioesters linked to a peptide nucleic acid.Ninomiya K, Minohata T, Nishimura M, Sisido M.)。
非天然アミノ酸を導入するコドンとして終止コドンを利用する方法が多く報告されているが、PUREfrex(登録商標)を用いることで天然アミノ酸、ARSを除いた合成系を構築できるため、アミノ酸をコードするコドンについて、除外した天然アミノ酸の代わりに非天然アミノ酸を導入すること、すなわち天然アミノ酸の翻訳において割り当てられているコドンに対して天然アミノ酸を除外することによって空になるコドンを利用して非天然アミノ酸を導入することができる(J Am Chem Soc. 2005;127:11727-35.Ribosomal synthesis of unnatural peptides. Josephson K, Hartman MC, Szostak JW.)。さらに、コドンの縮重を解くことおよび四塩基コドンによるコドンの拡張により天然アミノ酸を除外することなく非天然アミノ酸を加えることができる(Kwon I,et al. Breaking the degeneracy of the genetic code. J Am Chem Soc. 2003, 125, 7512-3. T, Hohsaka et al . J Am Chem Soc. 1996, 118, 9778.)。即ち、シアノ基を有するヘテロアリーレン基、シアノ基を有するアリーレン基またはシアノ基を有するアルキレン基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基としては、天然アミノ酸の翻訳において割り当てられているコドンに対して天然アミノ酸を除外することによって空になるコドン、終止コドン、または四塩基コドンの何れを用いてもよい。
天然の翻訳では、以下に示す普遍遺伝暗号表に従って、64種類のコドンそれぞれに、20種類のタンパク質性アミノ酸および翻訳の終止(停止)が割り当てられている。
本発明では、ペプチド鎖伸長反応で使用されるコドンに加えて、開始コドンも書き換えることができる。開始コドンは、翻訳の開始を指定するコドンであり、mRNA上でペプチドのN末端となる開始アミノ酸をコードする。mRNAの翻訳の開始には、開始tRNAと呼ばれる特定のtRNAが必要である。翻訳が始まるには、アミノアシル化された開始tRNAが、開始因子(IF)とともにリボソームの小サブユニットに結合し、リボソームの小サブユニットがmRNA上の開始コドンに結合する。開始tRNAは開始コドンに対応するアンチコドンを有し、開始コドンを認識する。普遍暗号表においては、開始コドンとしては一般的にはメチオニンのコドンであるAUGが用いられるため、開始tRNAはメチオニンに対応するアンチコドンを有し、開始tRNAは必ずメチオニン(原核細胞ではホルミルメチオニン)を運ぶ。
イニシエーションリードスルー(開始コドンの読み飛ばし)を利用することによって、上記のメチオニン以外のアミノ酸、アミノ酸類縁体またはN末端カルボン酸類縁体のN末端導入による末端が多様なペプチド化合物またはペプチド化合物ライブラリーの合成法での複数種類アミノアシル翻訳開始tRNAの用意の必要がない方法がある。イニシエーションリードスルー(Initiation read through)とは、一般的にはタンパクやペプチドはAUGコドンとしてコードされる翻訳開始アミノ酸であるメチオニンから翻訳されるが、無細胞翻訳系において翻訳開始メチオニルtRNAが含まれない場合や翻訳効率の低い非天然アミノ酸が翻訳開始tRNAに付加されたものからの翻訳を開始させようとした際に2番目以降のコドンにコードされるアミノ酸からの翻訳産物が生じる現象を意味する。
イニシエーションリードスルーを利用する方法としては、ペプチドをコードするmRNAの開始コドンの次の2番目のコドンにメチオニン以外の任意の天然アミノ酸をコードさせ、メチオニンもしくは翻訳開始メチオニンtRNAを含まない翻訳系にて翻訳させることによってN末端をメチオニン以外の任意の天然アミノ酸とするペプチドまたはペプチドライブラリーを作成する方法が使用できる。別報として、酵素、例えば、peptide deformylase(ペプチド デフォルミラーゼ)とMethionine aminopeptidase(メチオニン アミノペプチダーゼ)を作用させることによってペプチドのN末端のメチオニンを削り取る方法が知られている(Meinnel, T., et al. Biochimie (1993) 75, 1061-1075, Methionine as translation start signal: A review of the enzymes of the pathway in Escherichia coli.)。
また、他の所望のアミノ酸をアミノアシル化した翻訳開始tRNAを用いて翻訳させることによってN末端を所望のアミノ酸として翻訳させる方法を使用することもできる。非天然アミノ酸のN末端導入ではアミノ酸の許容度が伸長時よりも高く、天然型アミノ酸と大きく構造の異なるアミノ酸、アミノ酸類縁体を利用することが知られている(J Am Chem Soc. 2009 Apr 15;131(14):5040-1.Translation initiation with initiator tRNA charged with exotic peptides.Goto Y, Suga H.)。
(ペプチドの環状化)
本発明においては、翻訳合成された非環状のペプチドの分子内特異的反応を利用して、ペプチドを環状化することができる。
ペプチドの環状化は、以下の工程(i)および(ii)により実施される。
(i)結合形成反応が可能な一組の官能基である官能基1および官能基2を分子内に有する非環状ペプチド化合物を翻訳合成によって合成する工程;および
(ii)上記官能基1および官能基2の結合形成反応によって上記非環状ペプチド化合物を環状化する工程。
結合形成反応が可能な一組の官能基とは、一組の官能基間、すなわち官能基1と官能基2との間で結合形成反応が可能であり、そして、その反応の結果として、非環状ペプチド化合物を環状ペプチド化合物とする官能基の組のことである。
本発明においては、上記した一組の官能基として、シアノ基と、上記式(2)の構造との組み合わせを使用する。
即ち、本発明においては、シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基をペプチド鎖中またはC末端に有し、上記式(2)の構造をN末端に有するペプチド鎖を製造し、上記シアノ基と、上記式(2)の構造とを反応させて、本明細書に記載した式(3)で表わされる結合を形成させることにより、環状ペプチド化合物を製造することができる。
非環状ペプチド化合物に存在する、上記した一組の官能基間での結合形成によって環が形成されるため、非環状ペプチド化合物を構成する要素(典型的には、アミノ酸)を一つの単位として、そのような一組の官能基は、異なった構成要素の単位上に存在することが必要である。そのような構成要素をアミノ酸化合物、構成要素の単位をアミノ酸化合物単位と称する。すなわち、非環状ペプチド化合物は、一組の官能基を異なったアミノ酸化合物単位上に有する化合物である。非環状ペプチド化合物において、一方の官能基を有するアミノ酸化合物単位と他方の官能基を有するアミノ酸化合物単位との間に1〜18のアミノ酸化合物単位が存在することが好ましく、1〜15のアミノ酸化合物単位が存在することがより好ましく、3〜13のアミノ酸化合物単位が存在することが更に好ましい。
官能基2を有するアミノ酸は、例えば、天然アミノ酸としては、システイン、セリン、およびスレオニンを挙げることができる。非天然アミノ酸としては、−SH基を有する非天然アミノ酸(例えば、ペニシラミン、ホモシステイン、メルカプトノルバリン等)、−NH2基を有する非天然アミノ酸(例えば、α,β−ジアミノプロピオン酸、α,γ−ジアミノ酪酸等)、またはOH基を有する非天然アミノ酸(例えば、ホモセリン等)を使用することもできる。
官能基2を有するアミノ酸としては、システイン、a-メチル-システイン、ペニシラミン、ホモシステインが好ましい。官能基2を有するアミノ酸は、このアミノ酸および対応するtRNAを少なくとも含む再構成型の翻訳系でぺプチド鎖伸長反応において導入される。
上記のようにして合成された非環状ペプチド化合物を環状化することによって環状ペプチド化合物が合成される。官能基1および官能基2の結合形成反応の条件は官能基の種類に応じて、設定される。
非環状ペプチド化合物の環状化は、非環状ペプチド化合物を単離した後、適切な反応条件にさらすことによって行うことができる。または、非環状ペプチド化合物を単離することなく、無細胞翻訳系を適切な反応条件に調整することによって環状化を行うことができる。また、一組の官能基の種類によっては、非環状ペプチド化合物を合成するための無細胞翻訳系の条件下において環状化することがあり、この場合は、特段の反応条件の調整を行うことなく、環状ペプチド化合物を得ることができる。
非環状ペプチド化合物の環状化のための好ましい反応条件については、本明細書中において上記した通りである。
(ペプチドをコードする鋳型核酸)
本発明においては、無細胞翻訳系において、ペプチドをコードする領域にランダム配列を持つ鋳型核酸(mRNAもしくは対応するDNA)から翻訳合成を行うことにより、ランダムなアミノ酸配列を持つペプチドライブラリーを合成してもよい。さらに、翻訳系をin vitroディスプレイ技術と組み合わせることにより、ライブラリーを構成するペプチドが、ペプチドをコードする核酸配列を伴った状態でスクリーニングを行うことができる。この場合、遺伝情報が、その翻訳産物であるペプチドとして提示(ディスプレイ)されているディスプレイライブラリーから、ペプチドアプタマーの選択を行うことになる。これにより、ライブラリー中のそれぞれのランダムペプチド分子に、分子生物学的手法により増幅および読み取りが可能なタグが付加されていることになる。
本発明においては、ペプチドのアミノ酸配列に対応する鋳型であるRNAもしくはDNAの配列を、ペプチドのランダムなライブラリーをコードするように設計してもよい。具体的には、塩基配列においてペプチドをコードする領域が、異なる複数のトリプレットの繰り返しからなるランダム配列を含み、ランダム配列中のトリプレットの少なくとも一部が非天然アミノ酸を指定するコドンに対応する配列となる。
また、ペプチドをコードする領域において、ランダム配列中の四塩基(カルテット)コドンの少なくとも一部が非天然アミノ酸を指定するコドンに対応する配列でもよい。
本発明においては、RNAもしくはDNAの配列が、環状ペプチドをコードするように設計してもよい。具体的には、塩基配列においてペプチドをコードする領域が、mRNA配列の5’から3’の向きに沿って、次の(a)から(c)に対応するような塩基配列を順に含む:
(a)官能基1を持つアミノ酸を指定するコドン;
(b)異なる複数のトリプレットの繰り返しからなるランダム配列、および
(c)官能基2を持つアミノ酸を指定するコドン。
ランダムなmRNA配列は、その翻訳産物であるランダムなアミノ酸配列中に非天然アミノ酸が一定の確率で現れるように設計される。すなわち、上記(b)のランダム配列中のトリプレットの少なくとも一部が非天然アミノ酸を指定するコドンとなることにより、翻訳産物であるランダムペプチドのアミノ酸配列の一部に非天然アミノ酸が導入される。非天然アミノ酸の導入は、リボソーム上のペプチド鎖伸長反応において、非天然アミノ酸を連結した伸長反応用tRNAのアンチコドンと、非天然アミノ酸を指定するコドンが対合することにより達成される。さらに、結合形成反応が可能な一組の官能基である官能基1および官能基2の間の結合形成反応によって、翻訳産物であるペプチドが環状化される。上述したように、非天然アミノ酸の導入のために使用されるtRNAは、in vitro転写反応で調製された人工tRNAであることが好ましい。
本発明では、目的に合わせて最適化された成分からなる無細胞翻訳系に、翻訳の鋳型となる塩基配列に対応するDNAまたはRNA分子を加えて利用する。核酸配列には、生細胞を利用したタンパク質発現系と同様に、目的のアミノ酸配列をコードする領域に加えて、使用する翻訳系に合わせて、翻訳に有利な塩基配列を付加的に含むことができる。例えば、大腸菌由来のリボソームを利用する系の場合は、開始コドンの上流にShine−Dalgarno(SD)配列やイプシロン配列などを含むことにより翻訳反応の効率が上昇する。
ペプチドをコードする領域のN末端には、開始コドンが配置される。開始コドンは通常はトリプレット配列AUGである。
C末端側には、in vitroディスプレイ用に、核酸分子とその翻訳産物であるペプチドを連結するための配列が含まれる。例えば、ピューロマイシンリンカーを用いたmRNAディスプレイ法を利用する場合、mRNAライブラリーにピューロマイシンリンカーが予め連結されたものを翻訳系に加えることにより、mRNA−ペプチドの複合体ライブラリーが形成される。ピューロマイシンをリボソームのAサイトに効率良く取り込ませるために、通常、mRNAの3’末端側とピューロマイシンの間にリンカーが挿入される。ピューロマイシンはリボソーム上でペプチド転移反応の基質(アミノアシルtRNA類似体)として機能し、伸長ペプチドのC末端に結合することにより、mRNAとペプチドを連結する。mRNAディスプレイ法は、in vitro翻訳系でmRNAとペプチドを適当なリンカーを介して連結することにより遺伝子型と表現型を一体化させる技術であり、このような目的が達成される限り、ピューロマイシンに代えて他の同様の機能を有する物質を含むリンカーも利用可能であることは当業者の認識の範囲内である。
ランダム配列は、任意の配列のトリプレットからなるコドンの繰り返しで構成され、一部がシアノ基を側鎖に有するアミノ酸のような非天然アミノ酸を指定するコドンとなるように設計される。また、ランダム配列中に四塩基(カルテット)コドンを含んでいても良く、その四塩基コドンにシアノ基を側鎖に有するアミノ酸のような非天然アミノ酸を指定してもよい。
ランダム配列を構成するトリプレットをN123コドンで表して、可能な配列について説明する。N1とN2は、それぞれ独立して、A、U、CまたはGのいずれか1つであることができる。さらに、N3もA、U、CまたはGのいずれか1つであることができる。あるいは、N3は、A、U、CおよびGの4種の塩基のうちの任意の3種から選択されるいずれか1つであることができる。あるいは、N3は、A、U、CおよびGの4種の塩基のうちの任意の2種から選択されるいずれか1つであることができる。あるいは、N3を、A、U、CまたはGの1つに定めることができる。
例えば、ランダム配列を構成するmRNA配列上のトリプレットの例として、NNUコドンまたはNNKコドン{Nは、A、U、CまたはGのいずれかのリボヌクレオチドであり、Kは、CまたはGのいずれかのリボヌクレオチドである}が挙げられる。
(in vitro選択(セレクション))
本発明において、無細胞翻訳系で構築されるペプチドライブラリーは、mRNAディスプレイを始めとするin vitroディスプレイ技術と完全に適合可能であるため、109種類以上の高い多様性からなるペプチドライブラリーから、標的に結合するペプチド分子の創出が可能である。
in vitroディスプレイ技術は、進化分子工学のツールとして利用される。進化分子工学では、所望の機能や性質を持つタンパク質やペプチドを創製することを目的として、可能性のある遺伝子を大規模に準備し、その中から狙った表現型を有するクローンを選択する。基本的には、最初にDNA集団(DNAライブラリー)を調製し、in vitro転写産物としてRNA集団(RNAライブラリー)を得て、in vitro翻訳産物としてペプチド集団(ペプチドライブラリー)を得る。このペプチドライブラリーから、所望の機能や性質を持つものを何らかのスクリーニング系で選択することになる。例えば、特定のタンパク質に結合するペプチド分子を得たい場合は、標的タンパク質を固相化したカラムにペプチド集団を流し込み、カラムに結合したペプチド分子の混合物を回収することができる。このとき、in vitroディスプレイ技術により、各ペプチド分子には、その鋳型である核酸分子がタグのように付加されている。mRNAディスプレイライブラリーであれば、各ペプチド分子にはmRNAが付加されている。そこで、回収したペプチド−mRNA複合体の集団から逆転写酵素でDNAに戻し、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)で増幅して狙った表現型を有するクローンが多く含まれるバイアスのかかったライブラリーを得た後に、再度同じような選択実験を行う。あるいは、RNAアプタマーを回収してしまう可能性を回避するため、核酸部分を2本鎖(DNA/RNAハイブリッド)にする目的で、選択前に逆転写反応を行うことも可能である。この操作を繰り返すことで、世代の経過とともに所望の表現型を有するクローンが集団中で濃縮されていく。
ペプチドアプタマーを同定する場合、in vitroディスプレイライブラリーと標的物質を混合し、標的物質に結合したペプチドを提示する対応付け分子(活性種)を選択し、選択された対応付け分子の核酸部分からPCRにより核酸ライブラリーを調製する工程を繰り返すことで、標的物質に結合するペプチドアプタマーの遺伝子をクローニングできる。
標的物質としては、一般的には、タンパク質、核酸、複合脂質を含む脂質、糖鎖を含む糖、その他の生体分子など、更には金属や顔料などが挙げられる。
標的物質としては、疾患治療の生体内分子、特に、従来の分子量500未満の低分子化合物が専有できる空間を有していない分子、あるいは抗体等の高分子化合物がアクセスすることのできない細胞内タンパク質、核酸、膜タンパク質の細胞内領域または膜タンパク質の膜貫通ドメイン等が好ましい。
標的物質としては、例えば、Gタンパク質共役受容体(G Protein− Coupled Receptor、GPCR)、核内受容体、プロテインキナーゼ、プロテアーゼ、エステラーゼ、イオンチャネル、代謝酵素、Unstructuredタンパク質、RNA、DNA、脂肪酸、リン脂質、ステロールなどが挙げられる。
標的物質の具体例としては、
c−Myc、STAT、AP1、CREB、SREBPなどの転写因子、GPR143、GRM1、ADORA1、ムスカリン性アセチルコリン受容体、カンナビノイド受容体、GLP−1受容体、PTH受容体などのGタンパク質共役型受容体(G Protein− Coupled Receptor、GPCR)、TNF、TNFR、IL−6、IL−6R等のサイトカインやそのレセプター、P2X受容体、ニコチン性アセチルコリン受容体などのイオンチャネル型受容体、EGFR、PDGFRなどのチロシンキナーゼ型受容体、p53、XIAP、Mcl−1、Bcl−2、MDM2、MLL、BRD4、USP7、YAPなどの細胞質タンパク質miR−21, miR206などのmicroRNA、cfDNA、ミトコンドリアDNAなどのDNA類が挙げられる。
また、金、銀、銅、白金、パラジウムなどの金属、あるいは、その金属塩が標的物質となってもよく、酸化チタン、硫酸バリウム、カーボンブラック、シリカ、酸化鉄、アゾ色素、フタロシアニン、アントラキノン等の顔料が標的物質となってもよい。
活性種を選択するためには、[遺伝情報]−[ペプチド]複合体を標的物質と接触させ、標的物質に結合したペプチドを提示する複合体を、標的物質に結合していない他の多数の複合体から適当な方法で分離して回収する必要がある。このような回収の方法としては多くの技術が公知である。
例えば、標的物質に、固相への結合により回収可能な修飾を施しておくと便利である。例えば、標的物質をビオチン修飾しておき、固相化されたビオチン結合タンパク質への特異的な結合を利用して回収してもよい。このような特異的な結合としては、ビオチン結合タンパク質(アビジン、ストレプトアビジンなど)/ビオチンの組み合わせの他にも、マルトース結合タンパク質/マルトース、ポリヒスチジンペプチド/金属イオン(ニッケル、コバルトなど)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ/グルタチオン、抗体/抗原(エピトープ)などが利用可能であるが、これらに限定されるものではない。
本発明は、ペプチドライブラリーを標的物質と接触させ、標的物質に結合したぺプチドを提示する活性種を選択し、選択された活性種の核酸配列を増幅し、増幅された核酸配列を鋳型として無細胞翻訳系で再び合成されたペプチドのライブラリーから活性種を選択するというin vitroセレクションを繰り返すことにより、標的物質に結合するペプチドを創製することを含む。
標的物質に結合するペプチド化合物の創製は、標的物質に結合したぺプチドを提示する活性種を回収して核酸配列を解析し、核酸配列からペプチド配列を決定し、得られたペプチド配列に基づき適当なペプチドを選択することにより、標的物質に結合するペプチドのアミノ酸配列および核酸配列を得ることを含む。さらに、得られた配列情報に基づき、任意の方法を用いて、ペプチドを合成、精製および単離することが可能である。得られたペプチドを用いて、標的タンパク質の結合評価や阻害活性の確認を行い、活性の高いペプチドを得ることができる。
以下の実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
特に記載のない場合、カラムクロマトグラフィーによる精製は、自動精製装置ISOLERA(Biotage社)または中圧液体クロマトグラフYFLC W−prep 2XY(山善株式会社)を使用した。
特に記載のない場合、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにおける担体は、SNAP KP−Sil Cartridge(Biotage社)、ハイフラッシュカラムW001、W002、W003、W004またはW005(山善株式会社)を使用した。
NHシリカは、SNAP KP−NH Cartridge(Biotage社)を使用した。
溶離液における混合比は、容量比である。
たとえば、「クロロホルム/メタノール=90/10→50/50」は、「クロロホルム/メタノール=90/10」の溶離液を「クロロホルム/メタノール=50/50」の溶離液へ変化させたことを意味する。
質量スペクトル(MS)は、ACQUITY SQD LC/MS System(Waters社、イオン化法:ESI(ElectroSpray Ionization、エレクトロスプレーイオン化)法またはLCMS−2010EV(島津製作所、イオン化法:ESIおよびAPCI(Atomospheric Pressure Chemical Ionization、大気圧化学イオン化)を同時に行うイオン化法を用いて測定した。
特に記載のない場合、表中のMSは、MS(ESI m/z):(M+H)を意味する。
マイクロウェーブ反応装置は、InitiatorTM(Biotage社)を使用した。フロー式水素化反応装置は、H−Cube(ThalesNano社)を使用した。
核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、内部基準としてテトラメチルシランを用い、Bruker AV300(Bruker社)を用いて測定し、全δ値をppmで示した。
保持時間(RT)は、SQD(Waters社)を用いて測定し、分(min)で示した。
カラム:Waters社製BEHC 18 1.7μm, 2.1x30 mm
溶媒:A液:0.1%ギ酸−水
B液:0.1%ギ酸−アセトニトリル
グラジエントサイクル: 0.00min(A液/B液=95/5)、2.00min(A液/B液=5/95)、3.00min(A液/B液=5/95)
流速:0.5mL/min
カラム温度:室温
検出波長:254nm
MALDI−TOF MS(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization- time of flight mass spectrum)は、ultrafleXtreme MALDI−TOF/TOF MS(Bruker Daltonics社製)を使用した。マトリックスは、α−シアノ−4−ヒドロキシケイ皮酸を使用した。
4−ブロモ−2−シアノチアゾールの合成
4−ブロモ−1,3−チアゾール−2−カルボアルデヒド(500mg)のメタノール(MeOH)溶液5mLにN−メチルモルホリン(NMM)430μLおよびヒドロキシルアミン塩酸塩(200mg)を加え、室温で12時間撹拌した。溶媒を減圧留去した後、蒸留水、酢酸エチルを加え、抽出操作を行った。有機層を蒸留水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた残渣にジクロロメタン10mLおよび1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)430mgを加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を留去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90)にて精製し、黄色固体の標題化合物(450mg)を得た。
MS(ESI m/z): 190.9(M+H)
RT(min): 1.06
4−ブロモ−2−シアノフランの合成
4−ブロモ−2−シアノチアゾールの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):172.0(M+H)
RT(min):1.18
3−ブロモ−4−ニトロベンゾニトリルの合成
(1)3−ブロモ−4−ニトロベンズアミドの合成
3−ブロモ−4−ニトロ安息香酸(2.35g)のアセトニトリル溶液(20mL)に4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド(DMT−MM)(3.95g)、およびアンモニアのメタノール溶液(7mol/L、8mL)を加え、室温で3.5時間撹拌した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、淡黄色固体の標題化合物(2.26g)得た。
MS(ESI m/z):246.9(M+H)
RT(min):0.96
(2)3−ブロモ−4−ニトロベンゾニトリルの合成
3−ブロモ−4−ニトロベンズアミド2.0gにテトラヒドロフラン(THF)10mLおよびトリエチルアミン(TEA)4mLを加えた。氷浴下でトリフルオロ酢酸無水物(TFAA)1.8mLを滴下し、2時間撹拌した。溶媒を留去した後、得られた残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85)にて精製し、淡黄色固体の標題化合物1.45g得た。
MS(ESI m/z):228.1(M+H)
RT(min):1.31
6−ブロモベンゾ[b]チオフェン−2−カルボニトリルの合成
6−ブロモベンゾ[b]チオフェン−2−カルボン酸を出発原料とし、3−ブロモ−4−ニトロベンゾニトリルの合成と同様に実施した。
1H−NMR(CDCl3)δ:8.03(1H,s),7.86(1H,s),7.75(1H,d,J=8.6Hz),7.59(1H,dd,J=8.6,2.0Hz).
MS(ESI m/z):239.0(M+H)
RT(min):1.69
6−ブロモベンゾフラン−2−カルボニトリルの合成
(1)2−(5−ブロモ−2−ホルミルフェノキシ)アセトニトリルの合成
4−ブロモ−2−ヒドロキシベンズアルデヒド(1.1g)にN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(5mL)、炭酸カリウム(1.2g)およびブロモアセトニトリル(460μL)を加え、室温で15時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90→30/70)にて精製し、淡黄色オイル状の標題化合物(1.1g)を得た。
MS(ESI m/z):241.0(M+H)
RT(min):1.25
(2)6−ブロモベンゾフラン−2−カルボニトリルの合成
2−(5−ブロモ−2−ホルミルフェノキシ)アセトニトリル(1.1g)にDMF(10mL)および炭酸カリウム(0.95g)を加え、100℃で1時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90)にて精製し、淡黄色固体の標題化合物(1.1g)を得た。
1H−NMR(CDCl3)δ:7.76(1H,s),7.59−7.47(2H,m),7.44(1H,s).
MS(ESI m/z):223.0(M+H)
RT(min):1.64
4−ブロモ−1−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)−1H−ピラゾール−3−カルボニトリルの合成
4−ブロモ−1H−ピラゾール−3−カルボニトリル(1.06g)のTHF溶液(14mL)に3,4−ジヒドロピラン(0.98mL)およびトリフルオロ酢酸(47μL)を加え、60℃で18時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をジクロロメタンに溶解した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→13/87→25/75)にて精製し、白色固体の標題化合物(1.30g)を得た。
MS(ESI m/z):256.8(M+H)
RT(min):1.44
tert−ブチル(R)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアートの合成
トリフェニルホスフィン(PPh3)(7.35g)およびイミダゾール(1.96g)のジクロロメタン溶液(50mL)にヨウ素(7.29g)を氷浴下で添加した後、溶液の温度を室温まで昇温し、1時間撹拌した。その後、tert−ブチル (tert−ブトキシカルボニル)−L−セリナート(Boc−Ser−OtBu)(5.0g)のジクロロメタン溶液(10mL)を氷浴下で滴下した。Bocはtert-ブトキシカルボニル基を示し、tBuはt−ブチルを示す。滴下終了後、溶液の温度を室温まで昇温し、16時間撹拌した。不溶物をろ別後、溶媒を減圧留去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→5/95)にて精製し、淡黄色固体の標題化合物(5.35g)を得た。
MS(ESI m/z):372.1(M+H)
RT(min):1.83
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成
亜鉛粉末(116mg)にDMF(2mL)およびヨウ素(25mg)を加え、窒素雰囲気下で5分撹拌した。その後、tert−ブチル(R)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアート(226mg)およびヨウ素(25mg)を加え、窒素雰囲気下でさらに30分室温で撹拌した。その溶液に6−ブロモキノリン−2−カルボニトリル(185mg)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Pd2(dba)3とも記す)(13mg)および2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2′,6′−ジメトキシビフェニル(Sphos)(12mg)を添加し、60℃窒素雰囲気下で4時間撹拌した。不溶物をセライトろ過で除去し、ろ液の溶媒を留去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85)にて精製し、淡黄色油状の標題化合物(90mg)を得た。
MS(ESI m/z):398.2(M+H)
RT(min):1.72
下記の表2に示す化合物の合成は、tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[d]チアゾール−6−イル)プロパノアートの合成
(1)tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−ニトロフェニル)プロパノアートの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−ニトロフェニル)プロパン酸(Boc−Phe(pNO2)−OH)(318mg)をトルエン(10mL)に溶解し、80℃に加熱した。その溶液にN,N−ジメチルホルムアミド−ジ−tert−ブチルアセタール(1.0mL)を滴下した。滴下後、80℃で1時間撹拌した。原料の消失を液体クロマトグラフィー質量分析(LC−MS)により確認し、室温まで冷却した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85)にて精製し、透明液体の標題化合物を349mg得た。
MS(ESI m/z):367.9(M+H)
RT(min):1.75
(2)tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−アミノフェニル)プロパノアートの合成
還元鉄1.0gおよび塩化アンモニウム(300mg)をエタノール(EtOH)(15mL)および蒸留水(15mL)に溶解し、80℃で20分加熱した。その溶液にtert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−ニトロフェニル)プロパノアート(349mg)のエタノール溶液(5mL)を添加し、80℃で1.5時間撹拌した。セライトろ過により不溶物を除去し、ろ液を減圧留去した。得られた残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水により洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥し、溶媒を減圧留去し、茶色油状の標題化合物を327mg得た。
MS(ESI m/z):337.0(M+H)
RT(min):1.20
(3)tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−アミノ−3−ブロモフェニル)プロパノアートの合成
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−アミノフェニル)プロパノアート(300mg)のDMF溶液(10mL)にN−ブロモスクシンイミド(NBS)173mgを加え、室温で1時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85→20/80)にて精製し、透明液体の標題化合物(280mg)を得た。
MS(ESI m/z):416.9(M+H)
RT(min):1.72
(4)tert−ブチル(S、E)−3−(3−ブロモ−4−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアートの合成
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−アミノ−3−ブロモフェニル)プロパノアート(280mg)のジクロロメタン溶液(10mL)にAppel’s salt(4,5−Dichloro−1,2,3−dithiazolium chloride)170mgを添加し、室温で3.5時間撹拌した。その溶液にピリジン(Py)110μLを添加し、さらに室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90→15/85)にて精製し、黄色油状の標題化合物を280mg得た。
MS(ESI m/z):551.7(M+H)
RT(min):2.09
(5)tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[d]チアゾール−6−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル(S、E)−3−(3−ブロモ−4−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアート(280mg)のピリジン溶液(5mL)にヨウ化銅(I)110mgを添加し、マイクロ波を照射(InitiatorTM、100℃、1.0時間、2.45GHz、0−240W)した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85)にて精製し、淡黄色油状の標題化合物を159mg得た。
MS(ESI m/z):403.9(M+H)
RT(min):1.82
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−6−メトキシベンゾ[d]チアゾール−5−イル)プロパノアートの合成
(1)tert−ブチル (S)−3−(5−アミノ−4−ブロモ−2−メトキシフェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアートの合成
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−アミノ−3−ブロモフェニル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):446.0(M+H)
RT(min):1.73
(2)tert−ブチル (S,Z)−3−(4−ブロモ−5−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)−2−メトキシフェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S,E)−3−(3−ブロモ−4−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):581.8(M+H)
RT(min):2.13
(3)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−6−メトキシベンゾ[d]チアゾール−5−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[d]チアゾール−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):434.0(M+H)
RT(min):1.84
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−インドール−5−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1H−インドール−5−イル)プロパノアート179mgにDMF5mL、炭酸カリウム(180mg)およびメタンスルホン酸メチル(MeOMs)(50μL)を加え、室温で3時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80)にて精製し、無色油状の標題化合物(163mg)を得た。
MS(ESI m/z):400.1(M+H)
RT(min):1.85
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−6−イル)プロパノアートおよびtert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−5−イル)プロパノアートの混合物の合成
(1)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(3,4−ジアミノフェニル)プロパノアートの合成
還元鉄110mgおよび塩化アンモニウム210mgにエタノール10mLおよび蒸留水10mLを加え、20分間加熱還流を行った。その後、tert−ブチル (S)−3−(4−アミノ−3−ニトロフェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアート150mgのエタノール溶液(5mL)を加え、2時間加熱還流を行った。反応溶液を室温まで冷却し、セライトろ過を行い、得られたろ液を減圧留去した。得られた残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水により洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥し、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70→60/40)にて精製し、茶色油状の標題化合物を81.2mg得た。
MS(ESI m/z):352.1(M+H)
RT(min):1.10
(2)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−6−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(3,4−ジアミノフェニル)プロパノアート81mgにピリジン5mLおよびAppel’s salt58mgを添加し、室温で30分間撹拌、引き続きマイクロ波を照射(InitiatorTM、150℃、30分、2.45GHz、0−240W)した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70→60/40)にて精製し、茶色油状の標題化合物を25.2mg得た。
MS(ESI m/z):387.1(M+H)
RT(min):1.51
(3)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−6−イル)プロパノアートおよびtert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−5−イル)プロパノアートの混合物の合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−インドール−5−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
位置異性体混合物のまま次工程に進んだ。
MS(ESI m/z): 401.1(M+H)
RT(min): 1.62
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[d]オキサゾール−6−イル)プロパノアートの合成
(1)tert−ブチル (S)−3−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(3,4−ジアミノフェニル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):353.3(M+H)
RT(min):1.11
(2)tert−ブチル (S,Z)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)−3−ヒドロキシフェニル)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S,E)−3−(3−ブロモ−4−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):488.3(M+H)
RT(min):1.97
(3)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[d]オキサゾール−6−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル (S,Z)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−((4−クロロ−5H−1,2,3−ジチアゾール−5−イリデン)アミノ)−3−ヒドロキシフェニル)プロパノアート51mgにトルエン4mLおよびピリジン0.5mLを加え、マイクロ波を照射(InitiatorTM、150℃、30分、2.45GHz、0−240W)した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→5/95→10/90)にて精製し、黄色油状の標題化合物22.2mgを得た。
MS(ESI m/z):388.1(M+H)
RT(min):1.18
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(6−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−2−イル)プロパノアートおよびtert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(5−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−2−イル)プロパノアートの混合物の合成
(1)tert−ブチル N4−(2−アミノ−5−シアノフェニル)−N2−(tert−ブトキシカルボニル)−L−アスパラギナートの合成
(S)−4−(tert−ブトキシ)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−オキソブタン酸300mgにDMF5mLおよびN−メチルモルホリン120μLを加えた。氷浴下でクロロギ酸イソブチルを135μL加え、30分間撹拌した。その後、3,4−ジアミノベンゾニトリル138mgを加え、室温で18時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→50/50)にて精製し、茶色油状の標題化合物を321mg得た。
MS(ESI m/z):405.1(M+H)
RT(min):1.39
(2)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(6−シアノ−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−2−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル N4−(2−アミノ−5−シアノフェニル)−N2−(tert−ブトキシカルボニル)−L−アスパラギナート321mgに酢酸(AcOH)5mLを加え、60℃で24時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→35/65)にて精製し、赤色油状の標題化合物を321mg得た。
MS(ESI m/z):387.1(M+H)
RT(min):1.36
(3)tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(6−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−2−イル)プロパノアートおよびtert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(5−シアノ−1−メチル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−2−イル)プロパノアートの混合物の合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−インドール−5−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。茶色油状の標題化合物を得た。
位置異性体の混合物のまま次工程に進んだ。
MS(ESI m/z):401.1(M+H)
RT(min):1.49
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアート(90mg)のジクロロメタン溶液(1mL)にトリフルオロ酢酸(TFA)5mLを加え、室温で4時間撹拌した。溶媒を留去し、DMFを5mL、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIEA)2mL、およびジ−tert−ブチル ジカルボナート(Boc2O)を80μL添加し、室温で2時間撹拌した。原料の消失を確認した後、ブロモアセトニトリル30μLを添加し、さらに室温で5時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80→40/60)にて精製し、白色アモルファス状の標題化合物を20.4mg得た。
1H−NMR(CDCl3)δ:8.29(1H,d,J=8.6Hz),8.15(1H,d,J=8.6Hz),7.77−7.63(3H,m),5.04−4.93(1H,m), 4.89−4.64(3H,m),3.47−3.21(2H,m),1.41(9H,s).
MS(ESI m/z):381.1(M+H)
RT(min):1.41
下記の表3に示す化合物の合成は、シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。

シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノフェニル)プロパノアートの合成
Boc−4−シアノ−L−フェニルアラニン(Boc−Phe(4−CN)−OH)0.5gのDMF溶液(10mL)に、N,N’−ジイソプロピルエチルアミン0.9mLおよびブロモアセトニトリル0.18mLを加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→40/60)にて精製し、白色固体を599mg得た。
1H−NMR(CDCl3)δ:7.63(2H,d,J=7.9Hz),7.30(2H,d,J=7.9Hz),4.99−4.89(1H,m),4.89−4.61(3H,m), 3.24(1H,dd,J=13.9,5.9Hz),3.13−3.08(1H,m),1.42(9H,s).
MS(ESI m/z):330.0(M+H)
RT(min):1.39
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−シアノプロパノアートの合成
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノフェニル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
tert−ブチル (tert−ブトキシカルボニル)−L−アスパラギナートの合成
L−アスパラギン−t−ブチルエステル1.0gの酢酸エチル溶液(20mL)にトリエチルアミン815μLおよびジ−tert−ブチル ジカルボナート(Boc2O) 1.34mLを添加し、室温で15時間撹拌した。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、白色固体の標題化合物を1.41g得た。
MS(ESI m/z):289.0
RT(min):1.10
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成
tert−ブチル(tert−ブトキシカルボニル)−L−アスパラギナート(1.41g)のTHF溶液20mLに、ローソン試薬(2,4−ビス(4−メトキシフェニル)−1,3−ジチア−2,4−ジホスフェタン 2,4−ジスルフィド)を1.03g添加し、室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70→40/60)にて精製し、白色固体の標題化合物を1.39g得た。
MS(ESI m/z):305.0
RT(min):1.31
(S)−2−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸tert−ブチル(1.39g)のエタノール溶液(20mL)に、ピリジン1.1mLおよびブロモピルビン酸エチル635μLを加え、3.5時間加熱還流した。ブロモピルビン酸をさらに310μL加え、2時間加熱還流した。溶媒を減圧留去し、残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80)にて精製し、茶色油状の標題化合物(680mg)得た。
MS(ESI m/z):401.0
RT(min):1.62
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成
(S)−2−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)チアゾール−4−カルボン酸エチル(680mg)のメタノール溶液(5mL)に25%アンモニア水を6.5mL添加し、室温で24時間撹拌した。反応溶液に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=30/70→40/60→80/20)にて精製し、透明油状の標題化合物473mgを得た。
MS(ESI m/z):372.0
RT(min):1.30
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチル(312mg)のジクロロメタン溶液(5mL)に、トリエチルアミン240μLを加えた。氷浴上でトリフルオロ酢酸無水物130μLを滴下し、室温で14時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90→20/80)にて精製し、透明油状の標題化合物を193mg得た。
MS(ESI m/z):354.0
RT(min):1.58
4−ブロモ−1−メチル−1H−ピロール−2−カルボニトリルの合成
1−メチル−1H−ピロール−2−カルボニトリル605mgのDMF溶液(5mL)にNBS1.02gを加え、5時間撹拌した。反応溶液に、蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→5/95)にて精製し、白色固体の標題化合物を405mg得た。
MS(ESI m/z):186.0(M+H)
RT(min):1.26
メチル(4−ブロモベンゾイル)−L−セリナートの合成
メチル−L−セリナート塩酸塩0.84gにジクロロメタン20mL、トリエチルアミン1.51mLを加えた。氷浴下で4−ブロモベンゾイルクロリド1.19g滴下した。滴下後室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=50/50→100/0)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を1.49g得た。
MS(ESI m/z):303.8(M+H)
RT(min):0.98
2−(4−ブロモフェニル)オキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
メチル(4−ブロモベンゾイル)−L−セリナートにTHF15mL、Burgess試薬(N−(トリエチルアンモニオスルホニル)カルバミン酸メチル)1.41gを加え、80℃で2時間撹拌した。その後、溶媒を減圧留去し、残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、ジクロロメタン15mL、ブロモトリクロロメタン1.51mL、ジアザビシクロウンデセン2.29mLを加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90→30/70)にて精製し、白色固体の標題化合物を775mg得た。
MS(ESI m/z):283.8(M+H)
RT(min):1.45
1−(4−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチルの合成
1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチル1.2gのアセトニトリル15mLの溶液に1−フルオロ−4−ニトロベンゼン1.3g、炭酸カリウム1.5gを加え、60℃で17時間撹拌した。残渣に蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチル5mL、ヘキサン30mLを加え、固体をろ別した。得られた固体をヘキサンで洗浄し、白色固体の標題化合物を977mg得た。
MS(ESI m/z):262.9(M+H)
RT(min):1.10
1−(4−アミノフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチルの合成
還元鉄1.05gおよび塩化アンモニウム200mgにエタノール18mLおよび蒸留水2mLを加え、20分間加熱還流を行った。その後、1−(4−ニトロフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチル970mgを加え、1時間加熱還流を行った。反応溶液を室温まで冷却し、セライトろ過を行い、得られたろ液を減圧留去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/メタノール=100/0→95/5)にて精製し、黄色油状の標題化合物を819mg得た。
MS(ESI m/z):232.0(M+H)
RT(min):0.72
1−(4−ブロモフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチルの合成
1−(4−アミノフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチル819mgにアセトニトリル10mL、臭化銅875mgを加えた。その溶液に亜硝酸t−ブチル1.1mLを室温で滴下し、滴下後室温で4時間撹拌した。反応溶液に、蒸留水、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチル5mL、ヘキサン30mLを加え、固体をろ別した。得られた固体をヘキサンで洗浄し、黄色固体の標題化合物を746mg得た。
MS(ESI m/z):296.8(M+H)
RT(min):1.29
6−ブロモイミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成
2−アミノ−5−ブロモピリミジン2.0gにエタノール30mL、3−ブロモピルビン酸エチル2.9mLを加え、6時間加熱還流を行った。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85→30/70)にて精製し、黄色固体の標題化合物を804mg得た。
MS(ESI m/z):271.9(M+H)
RT(min):1.06
6−ブロモイミダゾ[1,2−a]ピラジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−ブロモイミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):271.9(M+H)
RT(min):0.92
6−ブロモイミダゾ[1,2−b]ピリダジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−ブロモイミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):271.9(M+H)
RT(min):1.09
5−ブロモ−1−メチル−1H−インダゾール−3−カルボニトリルの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−インドール−5−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):237.9(M+H)
RT(min):1.48
4−ブロモ−1−メチル−1H−ピラゾール−3−カルボニトリルの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノ−1−メチル−1H−インドール−5−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):187.0(M+H)
RT(min):1.10
6−(3−ブロモフェニル)ピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−ブロモピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチル600mgに(3−ブロモフェニル)ボロン酸495mg、THF20mL、炭酸ナトリウム水溶液(1.0mol/L)5.9mLを加え、窒素置換を行った。その溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)81.4mg加え、80℃で9時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=10/90→30/70)にて精製し、黄色固体の標題化合物を622mg得た。
MS(ESI m/z):347.8(M+H)
RT(min):1.57
6−(3−ブロモフェニル)ピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボキサミドの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):318.9(M+H)
RT(min):1.17
6−(3−ブロモフェニル)ピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボニトリルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):300.0(M+H)
RT(min):1.55
下記の表5に示す化合物の合成は、tert−ブチル(R)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアートを原料に用い、tert−ブチル (S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
下記の表6に示す化合物の合成は、シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成の合成と同様に実施した。
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成
6−アセチルピコリン酸エチル990mgに臭化水素(30%酢酸溶液)3.1mLを加えた。その後、臭素300μLを滴下し、室温で9時間撹拌した。反応溶液に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を1.49g得た。
MS(ESI m/z):273.8(M+H)
RT(min):1.29
2−(2−ブロモアセチル)チアゾール−4−カルボン酸メチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):265.8(M+H)
RT(min):1.08
2−(2−ブロモアセチル)ニコチン酸エチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):273.9(M+H)
RT(min):1.24
6−アセチルニコチン酸メチルの合成
6−クロロニコチン酸メチル1.5gにトルエン20mLを加え、窒素置換を行った。その溶液にトリブチル(1−エトキシビニル)すず3.65mL、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)308mgを加え、窒素雰囲気下105℃で5時間40分撹拌した。溶媒を減圧留去し、メタノール10mL、濃塩酸5mLを加え、室温で16時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に蒸留水5mL加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和処理を行った。酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→40/60)にて精製し、白色固体の標題化合物を927mg得た。
MS(ESI m/z):180.0(M+H)
RT(min):0.97
6−(2−ブロモアセチル)ニコチン酸メチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):259.0(M+H)
RT(min):1.26
6−アセチルピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−アセチルニコチン酸メチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):234.0(M+H)
RT(min):0.95
6−(2−ブロモアセチル)ピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):313.9(M+H)
RT(min):1.13
3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパン酸の合成
3−ブロモピルビン酸5.0gにオルトギ酸トリメチル10mL、硫酸400μLを加え、室温で9時間撹拌した。反応溶液にジクロロメタン100mLを加え、10%塩酸水溶液100mLで洗浄した。水層に酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、白色固体の標題化合物を3.43g得た。
1H−NMR (CDCl3) δ: 3.62 (2H, s), 3.38 (6H, s).
メチル O−ベンジル−N−(3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパノイル)−L−セリナートの合成
3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパン酸3.43gにジクロロメタン50mL、ジイソプロピルエチルアミン17mL、HATU(1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム 3−酸化物 ヘキサフルオロリン酸塩)7.35g、O−メチル O−ベンジル−L−セリナート 塩酸塩4,35gを加え、室温で7時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に塩酸水溶液(1mol/L)、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を塩酸水溶液(1mol/L)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→40/60)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を5.77g得た。
MS(ESI m/z):405.9(M+H)
RT(min):1.46
メチル (3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパノイル)−L−セリナートの合成
メチル O−ベンジル−N−(3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパノイル)−L−セリナート5.77gにメタノール30mLを加え、フロー式水素化反応装置(H−Cube(ThalesNano社))により反応を実施した(10%水酸化パラジウム/カーボン、40bar、60℃、2.0mL/mL)。反応後、溶媒を減圧留去し、黄色オイル状の標題化合物を4.41g得た。
MS(ESI m/z):315.9(M+H)
RT(min):0.75
2−(2−ブロモ−1,1−ジメトキシエチル)オキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
メチル (3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパノイル)−L−セリナート4.41gにジクロロメタン50mLを加え、−78℃に冷却した。その溶液に(ジエチルアミノ)硫黄 三フッ化物2.05mLを滴下し、−78℃で1時間撹拌した。その後、炭酸カリウム3.75gを加え、−78度で1時間、室温で2時間撹拌した。不溶物をろ別後、ろ液を減圧留去し、ジクロロメタン50mL、ジアザビシクロウンデセン4.2mLを加えた。氷浴上でブロモトリクロロメタン3.72mLを滴下し、滴下後室温で4時間30分撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を塩酸水溶液(1mol/L)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=12/88→100/0)にて精製し、黄色オイル状の標題化合物を2.57g得た。
MS(ESI m/z):295.9(M+H)
RT(min):1.05
2−(2−ブロモアセチル)オキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
2−(2−ブロモ−1,1−ジメトキシエチル)オキサゾール−4−カルボン酸メチル2.57gにギ酸15mLを加え、60℃で3時間30分撹拌した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80→40/60)にて精製し、白色固体の標題化合物を1.46g得た。
MS(ESI m/z):249.9(M+H)
RT(min):0.93
メチル N−(2−(ベンジルオキシ)プロパノイル)−O−(tert−ブチル)−L−アロトレオニナートの合成
メチル O−ベンジル−N−(3−ブロモ−2,2−ジメトキシプロパノイル)−L−セリナートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):352.2(M+H)
RT(min):1.66
メチル(2−(ベンジルオキシ)プロパノイル)−L−アロトレオニナートの合成
メチル N−(2−(ベンジルオキシ)プロパノイル)−O−(tert−ブチル)−L−アロトレオニナート3.91gにTFA10mL加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=50/50→100/0)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を2.30g得た。
MS(ESI m/z):296.1(M+H)
RT(min):1.06
(2S)−2−(2−(ベンジルオキシ)プロパンアミド)−3−オキソブタン酸メチルの合成
メチル (2−(ベンジルオキシ)プロパノイル)−L−アロトレオニナート2.30gにジクロロメタン15mLを加えた。氷浴上でデス−マーチンペルヨージナン4.29gを加えた後、室温で1時間撹拌した。不溶物をろ別後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80→40/60)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を2.18g得た。
MS(ESI m/z):294.1(M+H)
RT(min):1.26
2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成(DL01721−040)
(2S)−2−(2−(ベンジルオキシ)プロパンアミド)−3−オキソブタン酸メチル2.18gにジクロロメタン20mL、トリエチルアミン4.14mL加えた。氷浴上でトリフェニルホスフィン3.9g、ヨウ素3.77g加えた後、室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水、チオ硫酸ナトリウム水溶液(10%)および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90→20/80)にて精製し、黄色オイル状の標題化合物を1.55g得た。
MS(ESI m/z):276.1(M+H)
RT(min):1.42
2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−カルボキサミドの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):261.1(M+H)
RT(min):1.21
2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−カルボチオアミドの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):277.1(M+H)
RT(min):1.49
2−(2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−カルボチオアミドにエタノール10mL、ブロモピルビン酸エチル335μL加え、2時間加熱還流を行った。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→15/85)にて精製し、茶色オイル状の標題化合物を650mg得た。
MS(ESI m/z):373.1(M+H)
RT(min):1.79
2−(2−(1−ヒドロキシエチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
2−(2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチル650mgにジクロロメタンを5mL加えた。−78℃で三臭化ホウ素のジクロロメタン溶液(1mol/L)1.65mLを滴下し、−78℃で1時間撹拌した。その後、三臭化ホウ素のジクロロメタン溶液(1mol/L)1.65mLを追加滴下し、−78℃で1時間撹拌した。氷浴上で蒸留水を加え、ジクロロメタンにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→25/75→50/50)にて精製し、淡黄色固体の標題化合物を372mg得た。
MS(ESI m/z):283.0(M+H)
RT(min):1.09
2−(2−アセチル−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
(2S)−2−(2−(ベンジルオキシ)プロパンアミド)−3−オキソブタン酸メチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):281.0(M+H)
RT(min):1.32
2−(2−(2−ブロモアセチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):360.9(M+H)
RT(min):1.50
2−(1−ヒドロキシエチル)−5−メチルオキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
2−(2−(1−ヒドロキシエチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):186.1(M+H)
RT(min):0.69
2−アセチル−5−メチルオキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
(2S)−2−(2−(ベンジルオキシ)プロパンアミド)−3−オキソブタン酸メチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):184.1(M+H)
RT(min):0.81
2−(2−ブロモアセチル)−5−メチルオキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):263.0(M+H)
RT(min):1.08
6−クロロピリジン−3−カルボチオアミドの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):173.0(M+H)
RT(min):0.85
2−(6−クロロピリジン−3−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
2−(2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):269.0(M+H)
RT(min):1.31
2−(6−アセチルピリジン−3−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
6−アセチルニコチン酸メチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):277.0(M+H)
RT(min):1.23
2−(6−(2−ブロモアセチル)ピリジン−3−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):356.9(M+H)
RT(min):1.45
6−クロロピリジン−2−カルボチオアミドの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):173.0(M+H)
RT(min):1.08
2−(6−クロロピリジン−2−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
2−(2−(1−(ベンジルオキシ)エチル)−5−メチルオキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):269.0(M+H)
RT(min):1.51
2−(6−アセチルピリジン−2−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
6−アセチルニコチン酸メチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):277.0(M+H)
RT(min):1.41
2−(6−(2−ブロモアセチル)ピリジン−2−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
6−(2−ブロモアセチル)ピコリン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):356.9(M+H)
RT(min):1.54
(S)−2’−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル
)アミノ)−3−オキソプロピル)−[2,4’−ビチアゾール]−4−カルボン酸メチ
ルの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸tert−ブチル395mgにエタノール10mL、2−(2−ブロモアセチル)チアゾール−4−カルボン酸メチル342mgを加え、1時間加熱還流を行った。溶媒を減圧留去し、ジメチルホルムアミド10mL、ジイソプロピルエチルアミン1mL、Boc2O360μL加え、室温で5時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80→40/60)にて精製し、淡黄色オイル状の標題化合物を489mg得た。
MS(ESI m/z):470.0(M+H)
RT(min):1.66
下記の表7に示す化合物の合成は、(S)−2’−(3−(tert−ブトキシ)−2
−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)−[2,4’−
ビチアゾール]−4−カルボン酸メチルの合成と同様に実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモチオイルチアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):388.0(M+H)
RT(min):1.52
下記の表8に示す化合物の合成は、原料として(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモチオイルチアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチルを用い、(S)−2’−(3−(tert−ブトキシ)−2−((te
rt−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)−[2,4’−ビチアゾー
ル]−4−カルボン酸メチルの合成と同様に実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイル−[2,4’−ビチアゾール]−2’−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):455.9(M+H)
RT(min):1.46
下記の表9に示す化合物の合成は、(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−シアノピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−6−イル)チアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):471.1(M+H)
RT(min):1.74
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−シアノピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−6−イル)チアゾール−2−イル)プロパン酸シアノメチルの合成
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):454.2(M+H)
RT(min):1.44
1H−NMR (CDCl3) δ: 9.21 (1H, s), 9.05 (1H, s), 7.63 (1H, s), 7.16 (1H, s), 5.59 (1H, d, J = 8.6 Hz), 4.97−4.68 (3H, m), 3.78−3.57 (2H, m), 1.46 (9H, s).
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモチオイル−[2,4’−ビチアゾール]−2’−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):471.1(M+H)
RT(min):1.68
(S)−2’’’−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボ
ニル)アミノ)−3−オキソプロピル)−[2,4’:2’,4’’:2’’,4’’’
−クアテルチアゾール]−4−カルボン酸メチルの合成
(S)−2’−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル
)アミノ)−3−オキソプロピル)−[2,4’−ビチアゾール]−4−カルボン酸メチ
ルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):636.7(M+H)
RT(min):1.99
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(4−カルバモチオイルオキサゾール−2−イル)チアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−4−アミノ−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−チオキソブタン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):455.0(M+H)
RT(min):1.52
(S)−2−(2−(2−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)チアゾール−4−イル)オキサゾール−4−イル)チアゾール−4−カルボン酸エチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(4−カルバモチオイルオキサゾール−2−イル)チアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチル76mgにエタノール10mL、ブロモピルビン酸エチルを25μLを加え、加熱還流下4時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、THF10mL、Boc2O40μL、ジイソプロピルエチルアミン1mL加え、室温で18時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80→40/60)にて精製し、淡黄色オイル状の標題化合物を43.8mg得た。
MS(ESI m/z):551.0(M+H)
RT(min):1.75
(S)−2−(2−(2−(2−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)チアゾール−4−イル)オキサゾール−4−イル)チアゾール−4−イル)オキサゾール−4−カルボン酸メチルの合成
(S)−2’−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル
)アミノ)−3−オキソプロピル)−[2,4’−ビチアゾール]−4−カルボン酸メチ
ルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):604.0(M+H)
RT(min):1.69
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(4−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)オキサゾール−2−イル)チアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):522.1(M+H)
RT(min):1.47
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイル−[2,4’:2’,4’’:2’’,4’’’−クアテルチアゾール]−2’’’−イル
)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):621.9(M+H)
RT(min):1.76
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(4−(4−(4−カルバモイルオキサゾール−2−イル)チアゾール−2−イル)オキサゾール−2−イル)チアゾール−2−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):589.0(M+H)
RT(min):1.49
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイル−[2,4’−ビチアゾール]−2’−イル)プロパン酸シアノメチルの合成
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):438.0(M+H)
RT(min):1.21
下記の表10に示す化合物の合成は、シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノ−[2,4’−ビチアゾール]−2’−イル)プロパン酸シアノメチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):420.0(M+H)
RT(min):1.51
1H−NMR (CDCl3) δ: 8.01 (1H, s), 7.99 (1H, s), 5.59−5.48 (1H, m), 4.93−4.75 (3H, m), 3.72−3.55 (2H, m), 1.45 (9H, s).
下記の表11に示す化合物の合成は、(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
(S)−3−(4−(2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)アセトアミド)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパン酸 tert−ブチルの合成
tert−ブチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−アミノフェニル)プロパノアート100mgにDMF5mL、(((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)グリシン97.3mg、ジイソプロピルエチルアミン100μL、HATU(1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム 3−酸化物 ヘキサフルオロリン酸塩)170mgを加え、室温で2時間撹拌した。反応溶液に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70→60/40)にて精製し、淡黄色オイル状の標題化合物を183mg得た。
MS(ESI m/z):616.0(M+H)
RT(min):1.91
下記の表12に示す化合物の合成は、(S)−3−(4−(2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)アセトアミド)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
(S)−3−(4−(2−アミノアセトアミド)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−3−(4−(2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)アセトアミド)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパン酸 tert−ブチル183mgにジクロロメタン6mL、ピペリジン1.2mLを加え、室温で1時間30分撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(NHシリカゲル、メタノール/酢酸エチル/ヘキサン/=0/50/50→0/100/0→20/80/0)にて精製し、淡黄色オイル状の標題化合物を117mg得た。
MS(ESI m/z):394.0(M+H)
RT(min):1.08
下記の表13に示す化合物の合成は、(S)−3−(4−(2−アミノアセトアミド)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−3−(4−(2−アミノアセトアミド)フェニル)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)プロパン酸 tert−ブチル117mgにDMF5mL、ジイソプロピルエチルアミン300μL、5−シアノチオフェン−2−カルボン酸50mg、HATU(1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジニウム 3−酸化物 ヘキサフルオロリン酸塩)170mgを加え、室温で12時間撹拌した。反応溶液に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70→60/40)にて精製し、淡黄色オイル状の標題化合物を120mg得た。
MS(ESI m/z):529.2(M+H)
RT(min):1.58
下記の表14に示す化合物の合成は、(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸シアノメチルの合成
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):512.2(M+H)
RT(min):1.34
1H−NMR (DMSO−D6) δ: 10.10 (1H, s), 9.39−9.29 (1H, m), 8.02 (1H, d, J = 4.0 Hz), 7.93 (1H, d, J = 4.0 Hz), 7.54−7.44 (3H, m), 7.18 (2H, d, J = 8.6 Hz), 5.00 (2H, s), 4.27−4.15 (1H, m), 4.15−4.02 (2H, m), 3.02−2.78 (2H, m), 1.33 (9H, s).
下記の表15に示す化合物の合成は、(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸シアノメチルの合成と同様に実施した。
5−シアノ−N−(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)エチル)チオフェン−2−カルボキサミドの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):285.0(M+H)
RT(min):0.78
5−シアノ−N−(2−(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチル)チオフェン−2−カルボキサミドの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):329.0(M+H)
RT(min):0.82
5−シアノ−N−(12−ヒドロキシドデシル)チオフェン−2−カルボキサミドの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)アセトアミド)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):337.1(M+H)
RT(min):1.54
4−メチルベンゼンスルホン酸 12−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)ドデシルの合成
5−シアノ−N−(12−ヒドロキシドデシル)チオフェン−2−カルボキサミド230mgのクロロホルム溶液(10mL)にトリエチルアミン380μLを加えた。氷浴上で塩化パラトルエンスルホニル195mg加え、氷浴下2時間撹拌した。トリエチルアミン380μL、塩化パラトルエンスルホニル195mgを追加添加し、氷浴下3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=5/95→15/85→30/70)にて精製し、黄色オイル状の標題化合物を267mg得た。
MS(ESI m/z):491.2(M+H)
RT(min):2.01
4−メチルベンゼンスルホン酸 2−(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチルの合成
2,2’−((オキシビス(エタン−2,1−ジイル))ビス(オキシ))ビス(エタン
−1−オール)11gにTHF5mL、水酸化ナトリウム1.92gの水溶液(5mL)を加えた。氷浴上で塩化パラトルエンスルホニル4.32gのTHF溶液(10mL)を滴下した。滴下後室温で2時間撹拌した。反応溶液に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=50/50→100/0)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を1.30g得た。
MS(ESI m/z):349.0(M+H)
RT(min):1.08
5−(2−(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エトキシ)ピコリノニトリルの合成
4−メチルベンゼンスルホン酸 2−(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エチル231mgにアセトニトリル10mL、炭酸セシウム371mg、5−ヒドロキシピコリノニトリル82mgを加え、60℃で5時間、90℃で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(NHシリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=60/40→100/0)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を116mg得た。
MS(ESI m/z):297.1(M+H)
RT(min):0.80
N−(2−(2−(2−ブロモエトキシ)エトキシ)エチル)−5−シアノチオフェン−2−カルボキサミドの合成
5−シアノ−N−(2−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ)エチル)チオフェン−2−カルボキサミド233mgのジクロロメタン溶液(10mL)に、氷浴上でトリフェニルホスフィン312mg、四臭化炭素396mg加えた。その後、室温で24時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=35/65→70/30)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を141mg得た。
MS(ESI m/z):348.9(M+H)
RT(min):1.14
下記の表16に示す化合物は、N−(2−(2−(2−ブロモエトキシ)エトキシ)エチル)−5−シアノチオフェン−2−カルボキサミドの合成と同様に実施した。
tert−ブチル (tert−ブトキシカルボニル)−L−チロシナートの合成
tert−ブチル L−チロシナート5.19gにジクロロメタン50mL、トリエチルアミン6.2mL、Boc2O6.1mL加え、室温で1時間30分撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に塩酸水溶液(1mol/L)および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を塩酸水溶液(1mol/L)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を6.52g得た。
MS(ESI m/z):338.1(M+H)
RT(min):1.51
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(2−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)エトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
tert−ブチル (tert−ブトキシカルボニル)−L−チロシナート123mgにDMF10mL、炭酸カリウム151mg、N−(2−(2−(2−ブロモエトキシ)エトキシ)エチル)−5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド141mgを加え、室温で24時間撹拌した。反応溶液に蒸留水および酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を蒸留水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=30/70→60/40)にて精製し、無色オイル状の標題化合物を178mg得た。
MS(ESI m/z):604.1(M+H)
RT(min):1.72
下記の表17に示す化合物は、(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(2−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)エトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成と同様にして実施した。
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(2−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)エトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)プロパン酸シアノメチルの合成
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノキノリン−6−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):587.0(M+H)
RT(min):1.47
1H−NMR: (CDCl3) δ: 7.46−7.42 (2H, m), 7.06 (2H, d, J = 8.6 Hz), 6.82 (2H, d, J = 8.6 Hz), 4.98−4.54 (4H, m), 4.13−4.08 (2H, m), 3.89−3.84 (2H, m), 3.76−3.61 (9H, m), 3.06 (2H, d, J = 5.9 Hz), 1.43 (9H, s).
下記の表18に示す化合物は、(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(2−(2−(5−シアノチオフェン−2−カルボキサミド)エトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)プロパン酸シアノメチルの合成と同様にして実施した。
tert−ブチル (R)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアートの合成
tert−ブチル(R)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアートの合成と同様に実施した。本明細書中、Fmocは、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基を示す。
MS(ESI m/z):494.0(M+H)
RT(min):2.02
アリル2−(6−ヨードピリジン−2−イル)チアゾール−4−カルボキシラートの合成
(1)アリル(R)−2−(6−ヨードピリジン−2−イル)−4,5−ジヒドロチアゾール−4−カルボキシラートの合成
2−シアノ−6−ブロモピリジン(5.0g)にヨウ化ナトリウム(12.3g)、トリメチルシリルクロリド(TMSCl)(3.5mL)およびプロピオニトリル(30mL)を加え、90℃で2時間撹拌した。反応溶液に水酸化ナトリウム水溶液、酢酸エチルを加え、抽出操作を行った。有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧濃縮した。得られた残渣にL−システイン3.63g、メタノール(20mL)および蒸留水(10mL)を加え、80℃で3.5時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣にメタノール/酢酸エチル混合溶媒を添加し、固体をろ別した。得られた固体に、THF(100mL)および塩化オキサリル(2.4mL)を添加し、45分間撹拌した。その後、反応溶液にアリルアルコールを(3.4mL)添加し、4時間撹拌した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、酢酸エチルを加え、抽出操作を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、黄色固体の標題化合物(3.2g)を得た。
MS(ESI m/z):335.8(M+H)
RT(min):1.56
(2)アリル2−(6−ヨードピリジン−2−イル)チアゾール−4−カルボキシラートの合成
アリル(R)−2−(6−ヨードピリジン−2−イル)−4,5−ジヒドロチアゾール−4−カルボキシラート(0.5g)にブロモトリクロロメタン(5mL)、ジアザビシクロウンデセン(DBU)(0.3mL)を添加し、室温で10分間撹拌した。反応溶液にクエン酸水溶液、酢酸エチルを加え、抽出操作を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、白色固体の標題化合物(0.31g)を得た。
MS(ESI m/z):372.4(M+H)
RT(min):1.67
tert−ブチル (S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパノアートの合成
亜鉛粉末(2.4 g)のDMF(2.6mL)溶液に、ヨウ素(46mg)を加え窒素雰囲気下、室温で5分攪拌した。反応混合物にtert−ブチル (R)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアート(600mg)のDMF(1.4mL)溶液およびヨウ素(46mg)を室温下加えて、2時間40分攪拌した。反応混合物に4−ブロモ−2−シアノチオフェン(298mg)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピル−1,1’−ビフェニル(29mg)およびトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(28mg)を室温下加え、窒素雰囲気下、室温で3時間攪拌した後、混合物をセライトろ過した。ろ液に酢酸エチルを加えて、チオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮した。得られた残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン:酢酸エチル=90:10→30:70)で精製し、tert−ブチル (S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパノアート(127mg)を得た。
MS(ESI m/z):475.1(M+H)
RT(min):1.95
下記の表19に示す化合物の合成は、tert−ブチル (S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパン酸の合成
tert−ブチル(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパノアート(127mg)にTFA(1.0mL)を加え、室温で30分撹拌した後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(n−ヘキサン:酢酸エチル=70:30→0:100)で精製し、白色固体の標題化合物63mgを得た。
1H−NMR (MeOD) δ: 7.78 (2H, d, J = 7.3 Hz), 7.59 (2H, d, J = 7.3 Hz), 7.53−7.24 (6H, m), 4.53−4.43 (1H, m), 4.36−4.11 (3H, m), 3.25−2.93 (2H, m).
MS(ESI m/z):419.0
RT(min):1.55
下記の表20に示す化合物の合成は、(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパン酸の合成と同様に実施した。
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸の合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチル(193mg)のジクロロメタン溶液(2mL)にTFA10mLを加え、室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、DMFを10mL、N,N−ジイソプロピルエチルアミン0.48mL、9−フルオレニルメチルN−スクシンイミジルカルボナート(Fmoc−OSu)204mgを添加し、室温で15時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=30/70→100/0)にて精製し、淡黄色アモルファス状の標題化合物を121mg得た。
1H−NMR(CDCl3)δ:7.78(2H,d,J=7.3Hz),7.68−7.63(1H,m),7.60−7.49(2H,m),7.45−7.28(4H,m), 5.34−5.24(1H,m),4.80−4.67(1H,m),4.55−4.35(2H,m),4.18(1H,t,J=6.9Hz),3.42−3.21(2H,m).
MS(ESI m/z):454.9
RT(min):1.62
tert−ブチル (((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)−L−ホモセリナートの合成
(S)−3−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−4−(tert−ブトキシ)−4−オキソブタン酸(5.02g)のTHF溶液(30mL)にトリエチルアミン(2.80mL)を加え、氷浴上でクロロギ酸エチル(1.43mL)のTHF溶液(10mL)を滴下し、室温で35分間撹拌した。不溶物をろ別し、ろ液に水素化ホウ素ナトリウム1.36gを少量づつ添加し、室温で1時間撹拌した。反応溶液に蒸留水を5mL加えた後、塩酸水溶液(1mol/L)、酢酸エチルを加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、無色油状の標題化合物(1.62g)を得た。
MS(ESI m/z):398.0(M+H)
RT(min):1.61
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−4−ヨードブタン酸 tert−ブチルの合成
tert−ブチル (R)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−ヨードプロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):507.8(M+H)
RT(min):1.99
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−シアノ−1H−1,2,3−トリアゾール−1−イル)プロピオン酸の合成
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−アジドプロパン酸( 230mg)の水/アセトニトリル混合溶媒 (=5/2、7mL) に2-クロロアクリロニトリル(0.11mL)を室温で加え、80℃で21時間撹拌した。反応溶液に酢酸エチル、飽和食塩水を加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にヘキサン/アセトン混合溶媒 (15:1) を加え50℃で再結晶を行うことで、白色固体の標題化合物(145mg)を得た。
MS(ESI m/z): 403.9(M+H)
RT(min): 1.41
1H−NMR (CDCl3) δ: 7.87−7.78 (2H, m), 7.65−7.55 (2H, m), 7.49−7.41 (3H, m), 7.40−7.31 (2H, m), 5.44−5.38 (1H, m), 5.03−4.62 (3H, m), 4.56−4.50 (1H, m), 4.23−4.19 (2H, m).
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−ニトロフェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−ニトロフェニル)プロパン酸(2.5g)のTHF溶液(100mL)に室温で2,2,2−トリクロロアセトイミド酸 tert−ブチル4.5mL加え、70℃で24時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→10/90→20/80)にて精製し、黄色オイル状の標題化合物(3.65g)得た。
MS(ESI m/z):489.1(M+H)
RT(min):1.96
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ペンタ−4−イン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ペンタ−4−イン酸(1.5g)の酢酸エチル溶液(5.0mL)にtert−ブチル2,2,2−トリクロロアセトイミダート(4.6g)を滴下し、室温で22時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→30/70)にて精製し、無色油状の標題化合物(1.66g)を得た。
MS(ESI m/z): 270.1(M+H)
RT(min): 1.59
(S)−5−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)イソオキサゾール−3−カルボン酸エチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ペンタ−4−イン酸 tert−ブチル(1660mg)および2−クロロ−2−(ヒドロキシイミノ)酢酸エチル(2.8g)のDMF溶液(21mL)に90℃でトリエチルアミン(640μL)を加え15分撹拌した。反応溶液に90℃でトリエチルアミン(640μL)を加え15分撹拌した。90℃でトリエチルアミン(1278μL)を加え30分撹拌した。反応溶液に酢酸エチル、飽和食塩水を加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→25/75)にて精製し、黄色油状の標題化合物(818mg)を得た。
MS(ESI m/z): (M+H)385.0
RT(min): 1.36
5−ブロモ−1−メチル−1H−ピロロ[2、3−b]ピリジン−6−カルボニトリルの合成
5−ブロモ−1H−ピロロ[2、3−b]ピリジン−6−カルボニトリル(250mg)のTHF/アセトニトリル溶液(=2/1、6mL)に炭酸セシウム(919mg)、メタンスルホン酸メチル(115μL)を加え、室温で16時間撹拌した。反応溶液に酢酸エチル、塩化アンモニウム水溶液を加え、酢酸エチルにより抽出操作を行った。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→50/50)にて精製し、白色固体の標題化合物(151mg)を得た。
MS(ESI m/z): 235.6(M+H)
RT(min): 1.58
6−(3−ブロモフェニル)イミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−(3−ブロモフェニル)ピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):347.0(M+H)
RT(min):1.45
下記の表21に示す化合物は6−(3−ブロモフェニル)ピラゾロ[1,5−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
1−(4−ブロモフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボキサミドの合成
1−(4−ブロモフェニル)−1H−イミダゾール−4−カルボン酸エチル(746mg)にアンモニアのメタノール溶液(7mol/L、10mL)を加え、マイクロ波を照射(InitiatorTM、110℃、1.0時間、2.45GHz、0−240W)した。さらに反応溶液にマイクロ波を照射(InitiatorTM、120℃、4.0時間、2.45GHz、0−240W)した。溶媒を減圧留去し白色固体の標題化合物(660mg)を得た。
MS(ESI m/z):268.0(M+H)
RT(min):0.98
6−(3−ブロモフェニル)イミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボキサミドの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):318.9(M+H)
RT(min):1.00
下記の表22に示す化合物は(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
6−(3−ブロモフェニル)イミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボニトリルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):300.0(M+H)
RT(min):1.24
下記の表23に示す化合物は(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
下記の表24に示す化合物はtert−ブチル (S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−アミノフェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
tert−ブチル (S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(3,4−ジアミノフェニル)プロパノアートの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):459.1(M+H)
RT(min):1.55
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−(((アリルオキシ)カルボニル)アミノ)フェニル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−アミノフェニル)プロパン酸 tert−ブチル(2.83g)のジクロロメタン溶液(50mL)に、ジイソプロピルエチルアミン(3mL)、クロロギ酸アリル(722μL)加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→20/80)にて精製し、黄色油状の標題化合物(2.52g)を得た。
MS(ESI m/z):543.1(M+H)
RT(min):1.93
下記の表25に示す化合物は(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパン酸の合成と同様に実施した。
(S)−5−(2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(tert−ブトキシ)−3−オキソプロピル)イミダゾ[1,2−a]ピリジン−2−カルボン酸エチルの合成
6−ブロモイミダゾ[1,2−a]ピリミジン−2−カルボン酸エチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):556.4(M+H)
RT(min):1.70
(S)−5−(3−(tert−ブトキシ)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−オキソプロピル)イミダゾ[1,2−a]ピリジン−2−カルボン酸エチルの合成
(S)−5−(2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(tert−ブトキシ)−3−オキソプロピル)イミダゾ[1,2−a]ピリジン−2−カルボン酸エチル(357mg)にDMF(10mL)、ピペリジン(635μL)加え、室温で1時間撹拌した。原料の消失を確認した後、ジイソプロピルエチルアミン(4mL)、Boc2O(3mL)を加え、室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=0/100→50/50→100/0)にて精製し、褐色油状の標題化合物(176mg)を得た。
MS(ESI m/z):434.4(M+H)
RT(min):1.41
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−カルバモイルイミダゾ[1,2−a]ピリジン−5−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−カルバモイルチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):405.9(M+H)
RT(min):1.19
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノ−[2,4’−ビチアゾール]−2’−イル)プロパン酸 tert−ブチルの合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノチアゾール−2−イル)プロパン酸tert−ブチルの合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):437.9(M+H)
RT(min):1.74
下記の表26に示す化合物は(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−シアノ−[2,4’−ビチアゾール]−2’−イル)プロパン酸 ter
t−ブチルの合成と同様に実施した。
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−((1−(5−シアノチオフェン−2−イル)−1−オキソ−5,8,11−トリオキサ−2−アザトリデカン−13−イル)オキシ)フェニル)プロパン酸の合成
(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(4−((1−(5−シアノチオフェン−2−イル)−1−オキソ−5,8,11−トリオキサ−2−アザトリデカン−13−イル)オキシ)フェニル)プロパン酸 tert−ブチル(891mg)のジクロロメタン溶液(5mL)にトリフルオロ酢酸(25mL)を加え、室温で3時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、残渣にジクロロメタン(10mL)、ジイソプロピルエチルアミン(3mL)、N−[(9H−フルオレン−9−イルメトキシ)カルボニルオキシ]スクシンイミド(464mg)を加え、室温で2時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、メタノール/酢酸エチル=0/100→30/70)にて精製し、淡黄色油状の標題化合物(921mg)を得た。
MS(ESI m/z):714.4(M+H)
RT(min):1.53
(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−(2−(2−(2−(2−((6−シアノピリジン−3−イル)オキシ)エトキシ)エトキシ)エトキシ)エトキシ)フェニル)プロパン酸の合成
以下表に示す化合物は(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−((1−(5−シアノチオフェン−2−イル)−1−オキソ−5,8,11−トリオキサ−2−アザトリデカン−13−イル)オキシ)フェニル)プロパン酸の合成と同様に実施した。
MS(ESI m/z):682.2(M+H)
RT(min):1.58
下記の表27に示す化合物は(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−((1−(5−シアノチオフェン−2−イル)−1−オキソ−5,8,11−トリオキサ−2−アザトリデカン−13−イル)オキシ)フェニル)プロパン酸の合成と同様に実施した。
pdCpAアミノ酸−1の合成
シアノメチル(S)−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[d]チアゾール−6−イル)プロパノアート(1.15mg)にpdCpA(Gene Act社製)(デオキシシチジンとアデノシンから構成されるジヌクレオチド)のDMF溶液(1.0OD/μL)13.7μLを加え、ボルテックスで1時間振とうした。ODは光学濃度を示す。反応後、0.38%ギ酸水溶液/アセトニトリル(1/1)溶液で希釈し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)(Agilent社製1260InfinityバイナリLCシステム、カラム:Agilent社製ZORBAX SB−C18(9.4x50mm)、カラム温度:40℃、グラジエント条件:H2O(0.1%TFA)/アセトニトリル(0.1%TFA)=90/10→0/100、流速:4.0mL/min、検出波長:254nm)により精製した。得られた目的物溶液の溶媒を減圧留去し、得られた残渣にTFAを100μL加えた。室温で1時間振とうした後、溶媒を減圧留去し、pdCpAアミノ酸−1を得た。同定はMALDI−TOF MS(Bruker Daltonics社製、ultrafleXtreme MALDI−TOF/TOF MS、マトリックス:α−シアノ−4−ヒドロキシケイ皮酸)により行った。
MS(MALDI−TOF、m/z):864.5(M−H)
下記の表28に示すpdCpAアミノ酸−2〜29の合成はpdCpAアミノ酸−1の合成と同様の操作で合成を行った。
下記の表29に示すpdCpAアミノ酸の合成はpdCpAアミノ酸−1の合成と同様の操作で合成を行った。
以降のDNAおよびRNAを使用した実験において使用した水は全て、QIAGEN社製Nuclease−Free Waterである。
mRNAの合成
無細胞翻訳合成に使用したmRNA−1〜mRNA−13は全て以下の方法に従って合成した。
オープンリーディングフレームの上流にT7プロモーター、リボソームが結合する塩基配列を有する2本鎖DNAをPCRで増幅し、mRNAの鋳型DNA遺伝子を作製した(鋳型DNA−1〜13、下記表)。QIAquick PCR Purification Kit(QIAGEN社製)を用いて精製した。
次に、mRNAを転写反応により合成した。下記溶液組成1の溶液を調製し、37℃で6時間反応させた。5M酢酸アンモニウム100μLを加え、軽く混合し、氷上で20分置いた。混合物を13200rpm、4℃で20分遠心した後、上清を除き、1xTE buffer(10mmol/LのTris−HCl(pH8.0),1mmol/LのEDTA(pH8.0))200μLで沈殿を溶解させた。なお、Trisはトリスヒドロキシメチルアミノメタンを示し、EDTAはエチレンジアミン四酢酸を示す。等量のフェノール/クロロホルム=1/1(1xTEで飽和させたもの)を加え攪拌し、遠心した。上層を回収し、等量のクロロホルムを加え、攪拌、遠心した。上層を回収し、3mol/L酢酸カリウム pH4.5 20μL、エタノール600μLを加え、軽く混合し、−80℃で30分置いた。13200rpm、4℃で30分遠心した後、上清を除き、−30℃で保存してある70%冷エタノール200μLを加え、13200rpm、4℃で5秒遠心した。上清を除き、減圧乾燥した。分光光度計で濃度を決定し、16μmol/Lになるように水に溶解させた。
・溶液組成1
10xBuffer(400mmol/L Tris−HCl(pH8.0)、500mmol/L NaCl,80mmol/L MgCl2,50mmol/L DTT(ジチオトレイトール)):10μL
25mmol/L NTPs(ヌクレオシド三リン酸混合物):16μL
100mmol/L Spermidine:2μL
0.1% BSA(ウシ血清アルブミン):1μL
ribonuclease inhibitor(40unit/μL、タカラバイオ社製):1μL
inorganic pyrophosphatase(0.5unit/μL、シグマアルドリッチ社製):1μL
Thermo T7 RNA Polymerase(50unit/μL;東洋紡社製):4μL
mRNAの鋳型DNA遺伝子(100ng/μL):20μL
水:45μL
「配列表」
表8
鋳型DNA−1〜鋳型DNA−13の全配列はそれぞれ、「配列表」の配列番号1〜13に記載する。
鋳型DNA−1から合成されたmRNAをmRNA−1とし、以降mRNA−2〜13は同様に規定した。
アンバーサプレッサーtRNA(−CA)の合成
国際公開WO07/055429に記載のマイコプラズマ・カプリコラム由来トリプトファンtRNA変異体で3’末端のCAジヌクレオチドを欠落させたtRNAをPCRで増幅し、tRNA(−CA)遺伝子を作製し、MinElute PCR Purification Kit(QIAGEN社製)を用いて精製した。
次に、tRNA(−CA)を転写反応により合成した。下記溶液組成2の溶液を調製し、37℃で12時間反応させた。RNeasy MinElute Cleanup Kit(QIAGEN社製)によりtRNA(−CA)を精製し、200μmol/Lになるように水に溶解させた。
・溶液組成2
10xTranscription Buffer(400mmol/L Tris−HCl(pH8.0),200mmol/L MgCl2,50mmol/L DTT):10μL
25mmol/L NTPs:16μL
100mmol/L GMP:20μL
100mmol/L Spermidine:2μL
0.1% BSA:1μL
ribonuclease inhibitor(40unit/μL、タカラバイオ社製):1 μL
inorganic pyrophosphatase(0.5unit/μL、シグマアルドリッチ社製):1μL
T7 RNA Polymerase(50unit/μL; New England Biolabs社製):8μL
tRNA(−CA)遺伝子(100ng/μL):41μL
アミノアシルtRNA−1の合成(RNA部分の塩基配列は、「配列表」の配列番号14に示す)
1.5mLサンプルチューブに下記溶液組成3の溶液を調製し、4℃で2時間静置した。その後、反応溶液に0.6mol/L酢酸カリウム水溶液(pH4.5)を26.7μL、エタノールを160μL加え、−80℃で30分間静置した。その後、遠心分離(4℃、13200rpm)を30分間行い、上澄みを除去した。70%エタノール水溶液200μLを静かに加え、遠心分離(4℃、13200rpm)を1分間行った。上澄みを再除去し、減圧乾燥を行い、アミノアシルtRNA−1を得た。得られたアミノアシルtRNAは翻訳混合物に添加する直前に1mmol/L酢酸カリウム水溶液に溶解した。
・溶液組成3
水:14μL
5xLigation Buffer(275mmol/L HEPES−Na pH7.5,75mmol/L MgCl2,16.5mmol/L DTT,5mmol/L ATP):5.34μL
0.1%BSA:0.54μL
pdCpAアミノ酸−1のDMSO溶液(0.73mmol/L):2.66μL
アンバーサプレッサーtRNA(−CA)水溶液(200μmol/L):3.34μL
T4 RNA Ligase溶液(タカラバイオ社製、40U/μL):0.80μL
なお、HEPESは、2-[4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-イル]エタンスルホン酸を示し、DMSOは、ジメチルスルホキシドを示す。
下記の表31と32に示すアミノアシルtRNA−2〜68はアミノアシルtRNA−1の合成と同様にして実施した。
非天然アミノ酸の導入された鎖状ペプチドの無細胞翻訳合成および式(1)で表される環状ペプチドの合成
本項のMALDI−TOF MSは、ultrafleXtreme MALDI−TOF/TOF MS(Bruker Daltonics社製)を使用した。マトリックスは、α−シアノ−4−ヒドロキシケイ皮酸を使用した。
環状ペプチド1−1の合成
1.5mLサンプルチューブに下記溶液組成4の溶液を調製し、37℃で1.5時間インキュベートした。反応溶液にwashバッファー(組成:20mmol/Lリン酸バッファー(pH7.5)、500mmol/L NaCl、5mMイミダゾール)を31μL、磁気ビーズ溶液(MBLライフサイエンス社製、Anti−DDDDK−tag mAb−Magnetic Agarose)10μLを添加し、30分間室温でボルテックスを使用して振とうした。その後、遠心分離を行い、上澄み溶液を除去した。得られた磁気ビーズの洗浄操作(washバッファーを200μL添加→ボルテックスによる振とう→遠心分離→上澄みの除去)を3回繰り返した。得られた磁気ビーズに2%ギ酸水溶液を10μL添加し、1時間室温でボルテックスを使用して振とうした。その後、遠心分離により磁気ビーズを沈降させ、上澄みを回収し、環状ペプチド1−1を得た。得られたペプチドの同定はMALDI−TOF MSにより行った。
MS(MALDI−TOF、m/z):2382.0(M+H)
・溶液組成4
水:2μL
mRNA−1水溶液(0.02OD/μL):1μL
アミノアシルtRNA−1水溶液(0.2OD/μL):1μL
アミノ酸水溶液(Met以外の19アミノ酸、各0.3mmol/Lの混合物):1.5μL
PUREfrex(登録商標)カスタムver2(ジーンフロンティア社製、PFC−Z1802)
SolutionI :4μL
SolutionII :0.5μL
SolutionIII:1μL
下記の表33に示す環状ペプチド1−2〜27の合成は、表33に示すmRNAおよびアミノアシルtRNAの組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
下記の表34に示す環状ペプチドの合成は、表34に示すmRNAおよびアミノアシルtRNAの組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
環状ペプチド1−28の合成
1.5mLサンプルチューブに上記溶液組成4の溶液を調製し、37℃で30分インキュベートした。反応溶液に0.1mol/Lリン酸バッファー(pH6.4)70μLを添加し、37℃で4時間インキュベートした。反応溶液に、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液20μL、磁気ビーズ溶液(MBLライフサイエンス社製、Anti−DDDDK−tag mAb−Magnetic Agarose)10μLを添加し、30分間室温でボルテックスを使用して振とうした。その後、遠心分離を行い、上澄み溶液を除去した。得られた磁気ビーズの洗浄操作(washバッファーを200μL添加→ボルテックスによる振とう→遠心分離→上澄みの除去)を3回繰り返した。得られた磁気ビーズに2%ギ酸水溶液を10μL添加し、1時間室温でボルテックスを使用して振とうした。その後、遠心分離により磁気ビーズを沈降させ、上澄みを回収し、環状ペプチド1−28を得た。得られたペプチドの同定はMALDI−TOF MSにより行った。
MS(MALDI−TOF、m/z):2325.1(M+H)
環状ペプチド1−29の合成
環状ペプチド1−28の合成におけるアミノアシルtRNA−28をアミノアシルtRNA−29に変更し、バッファー添加後のインキュベート時間を24時間とすることで、表35に示す環状ペプチド−29を得た。
環状ペプチド1−30〜38の合成
下記の表36に示す環状ペプチド1−30〜38の合成は、表36に示すmRNAおよびアミノアシルtRNAの組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
環状ペプチド1−39〜47の合成
下記の表37に示す環状ペプチド1−39〜47の合成は、表37に示すmRNAおよびアミノアシルtRNAの組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
環状ペプチド1−48の合成
環状ペプチド1−48の合成は、mRNA−4およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):2159.9(M+H)
環状ペプチド1−49の合成
環状ペプチド1−49の合成は、mRNA−5およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):2217.6(M+H)
環状ペプチド1−50の合成
環状ペプチド1−50の合成は、mRNA−6およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):2088.9(M+H)
環状ペプチド1−51の合成
環状ペプチド1−51の合成は、mRNA−7およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):2001.8(M+H)
環状ペプチド1−52の合成
環状ペプチド1−52の合成は、mRNA−8およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):1845.7(M+H)
環状ペプチド1−53の合成
環状ペプチド1−53の合成は、mRNA−9およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):1748.7(M+H)
環状ペプチド1−54の合成
環状ペプチド1−54の合成は、mRNA−10およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):3001.3(M+H)
環状ペプチド1−55の合成
環状ペプチド1−55の合成は、mRNA−11およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):3614.6(M+H)
環状ペプチド1−56の合成
環状ペプチド1−56の合成は、mRNA−12およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z): 2327.0(M+H)
環状ペプチド1−57の合成
環状ペプチド1−57の合成は、mRNA−13およびアミノアシルtRNA−10の組み合わせを使用し、環状ペプチド1−1の合成と同様の操作で実施した。
MS(MALDI−TOF、m/z):2090.9(M+H)
ペプチド自動合成装置によるペプチド固相合成の一般法
ペプチド自動合成装置(biotage社製 SyroI)を用いてペプチド固相合成を行なった。合成装置にRink Amide−ChemMatrix(登録商標)(バイオタージ社製)、Fmocアミノ酸(0.5mol/L)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液、シアノ―ヒドロキシイミノ―酢酸エチルエステル(1.0mol/L)およびジイロプロピルエチルアミン(0.1mol/L)のNMP溶液、ジイソプロピルカルボジイミド(1.0mol/L)のNMP溶液、ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液、および無水酢酸(20%v/v)のNMP溶液をセットし、マニュアルに従い合成を行った。Fmoc脱保護(20分)、NMPによる洗浄、Fmocアミノ酸の縮合(1時間)、NMPによる洗浄を1サイクルとし、このサイクルを繰り返すことで、ペプチド鎖を伸長させた。本項のHPLCは、1260InfinityバイナリLCシステム(Agilent社製)もしくはLCシステム(Waters社製)を使用した。
カラム:Waters社製 X Select CSH130 C18 (10x250mm)もしくはWaters社製 X Select CSH130 C18 (19x250mm)
カラム温度:40℃
流速:
流速:4.0mL/min(Agilent社製)、20mL/min(Waters社製)
検出波長:220nm、254nm
環状ペプチド2−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g, 40mg)を出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(2−シアノベンゾ[b]チオフェン−4−イル)プロピオン酸、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω−(2,2,4,6,7−ペンタメチルジヒドロベンゾフラン−5−スルホニル)−L−アルギニン(Fmoc−Arg(Pbf)−OH),N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−1−(t−ブトキシカルボニル)−L−トリプトファン(Fmoc−Trp(Boc)−OH)、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−β−シクロヘキシル−D−アラニン(Fmoc−D−Cha−OH)、N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−プロリン(Fmoc−Pro−OH)、N−α−(t−ブトキシカルボニル)−S−トリチル−L−システイン(Boc−Cys(Trt)−OH)の順に縮合を行った。伸長終了後、レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。TFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、2.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にHEPESバッファー(pH7.3, 2.5mL)、メタノール(0.5mL)を加え、2時間反応を行った。Sep−pak C18(waters)を用いて、ペプチドを担体に吸着させた後、水で洗浄、アセトニトリルおよびメタノールで溶出を行い、塩類を除去した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0mol/L、pH8.5)を加え中和し、溶媒を減圧留去することで、白色固体の環状ペプチド2−1(0.91mg)を得た。
MS(ESI m/z):923.9(M+H)
RT(min):1.19
環状ペプチド2−1と同様にして、下記の表38に示す化合物を得た。
環状ペプチド3−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(6−シアノピリジン−3−イル)プロピオン酸、Fmoc−Arg(Pbf)−OH, Fmoc−Trp(Boc)−OH, Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、Boc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。伸長終了後、レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。TFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、 3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体に、リン酸緩衝液(pH6.4,5.0mL)、アセトニトリル(1.0mL)を加え、2時間反応を行った。Sep−pak C18(waters)を用いて、ペプチドを担体に吸着させた後、水で洗浄、アセトニトリルおよびメタノールで溶出を行い、塩類を除去した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1mol/L,pH8.5)を加え中和し、溶媒を減圧留去することで、無色油状の環状ペプチド3−1(0.93mg)を得た。
MS(ESI m/z):869.2(M+H)
RT(min):1.09
環状ペプチド3−1と同様にして、下記の表39に示す化合物を得た。
環状ペプチド4−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(6−シアノピリジン−2−イル)プロピオン酸、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−フェニルアラニン(Fmoc−D−Phe−OH)、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)グリシン(Fmoc−Gly−OH)、Fmoc−Gly−OH、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−O−(t−ブチル)−D−チロシン(Fmoc−D−Tyr(tBu)−OH)、Boc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。伸長終了後、レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にHEPESバッファー(pH7.3,5.0mL)、アセトニトリル(1.0mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.1mL)水溶液を加え、室温下2時間撹拌した後、13時間静置した。溶液を減圧濃縮し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液:0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0M、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、無色油状の環状ペプチド4−1(2.61mg)を得た。
MS(ESI m/z):701.0(M+H)
RT(min):0.97
環状ペプチド4−1と同様の方法で、以下の表40、41、および42に示す環状ペプチド4−2〜7と、環状ヘ゜フ゜チト゛4−8および環状ペプチド4−9を得た。
環状ペプチド4−8
MS(ESI m/z):1135.2
RT(min):1.15
環状ペプチド4−9
MS(ESI m/z):1151.2
RT(min):1.12
環状ペプチド5−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)50mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−3−シアノ−L−フェニルアラニン(Fmoc−Phe(3−CN)−OH)、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−グルタミン酸 γ−t−ブチル エステル(Fmoc−D−Glu(OtBu)−OH)、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−トリプトファン(Fmoc−D−Trp−OH)、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ロイシン(Fmoc−Leu−OH)、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−バリン(Fmoc−D−Val−OH)、Boc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。伸長終了後、レジンをジクロロメタンで洗浄した後、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH6.4, 2.5mL)、メタノール(1.0mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.025mL)水溶液を加え、室温下42時間撹拌した。Sep−pak C18(waters)を用いて、ペプチドを担体に吸着させた後、水で洗浄、アセトニトリルおよびメタノールで溶出を行い、塩類を除去した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液:0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0M、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、無色油状の環状ペプチド5−1(0.67mg)を得た。
MS(ESI m/z):802.9(M+H)
RT(min):1.21
環状ペプチド6−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)50mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(6−(4−((アリルオキシ)カルボニル)チアゾール−2−イル)ピリジン−2−イル)プロパン酸、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OHの順に縮合を行った。ペプチド伸長後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(Pd(PPh34)(29mg)、クロロホルム:酢酸:N−メチルモルホリン(=37/2/1, 1.5mL)を加え1時間反応させ、アリル基を除去した。ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の除去を行った後、O−(7−アザベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸(19mg)、ジイロプロピルエチルアミン(17μL)、1―メチル―2―ピロリドン(1.5mL)を加え2時間反応させることで、ペプチドを環化させた。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5、2.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製することで、白色固体の環状ペプチド6−1(0.91mg)を得た。
MS(ESI m/z):867.0
RT(min):1.11
環状ペプチドa―1−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.48mmol/g)104mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(5−シアノチオフェン−3−イル)プロパン酸、Fmoc−Arg(Pbf)−OH, Fmoc−Trp(Boc)−OH, Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、N−(((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)−S−((4−メトキシフェニル)ジフェニルメチル)−L−システインの順に縮合を行った。伸長終了後、ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の除去を行った。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。TFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体に、リン酸緩衝液(pH7.0,5.0mL)、メタノール(5.0mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.1mL)を加え、1時間撹拌した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1mol/L,pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、白色固体の環状ペプチドa−1−1(2.63mg)を得た。
MS(ESI m/z):888.2(M+H)
RT(min):1.12
環状ペプチドa―1−1の合成と同様の方法で、以下の表43に示す環状ペプチドa―1−2〜18を得た。
環状ペプチドa−1−19
環状ペプチドa−1−19の合成は環状ペプチドa−1−1と同様に実施した。
MS(ESI m/z):854.1(M+H)
RT(min):1.14
環状ペプチドa−2−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.54mmol/g, 104mg)を出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(4−((アリルオキシ)カルボニル)アミノ)フェニル)プロパン酸、Fmoc−Arg(Pbf)−OH,Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、Boc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。ペプチド伸長後、Pd(PPh34(58mg)、クロロホルム:酢酸:N−メチルモルホリン(=37:2:1, 2.0mL)を加え1時間撹拌し、Alloc基を除去した。Fmoc−Gly−OH、Fmoc−Gly−OH、Fmoc−Phe(3−CN)−OHの順に縮合を行った。ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の脱保護を行い、無水酢酸(20% v/v)のNMP溶液を加え10分反応させることで、N末端のアミノ基をアセチル化した。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。TFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH7.0, 5mL)、メタノール(5mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.1mL)水溶液を加え、30時間反応を行った。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0mol/L、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、白色固体の環状ペプチドa−2−1(7.96mg)を得た。
MS(ESI m/z):1184.2(M−H)
RT(min):1.11
環状ペプチドa−2−2
環状ペプチドa−2−2の合成は環状ペプチドa−2−1と同様に実施した。
MS(ESI m/z):1107.3(M+H)
RT(min):1.17
環状ペプチドa―3―1
Rink Amide−ChemMatrix(0.54mmol/g, 104mg)を出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。Fmoc−Phe(3−CN)−OH、N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ロイシン(Fmoc−Leu−OH)、N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−アラニン(Fmoc−Ala−OH)、N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−フェニルアラニン(Fmoc−Phe−OH)、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Leu−OH、Boc−Cys(Trt)―OHの順に縮合を行った。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。TFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH7.0, 14mL)、メタノール(15mL)、アセトニトリル(4mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.1mL)水溶液を加え、38時間反応を行った。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0mol/L、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、白色固体の環状ペプチドa−3−1(8.05mg)を得た。
MS(ESI m/z):1664.6(M+H)
RT(min):1.53
環状ペプチドa−3−2。
環状ペプチドa−3−1と同様に環状ペプチドa−3−2を得た。
MS(ESI m/z):1129.5(M+H)
RT(min):1.21
環状ペプチドa−4−1
Rink Amide−ChemMatrix(0.54mmol/g, 104mg)を出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。Fmoc−Phe(3−CN)−OH、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Lys(Boc)−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Ala−OH,Fmoc−Leu−OH、N-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-N-ε-アリルオキシカルボニル-L-リジンの順に縮合を行った。ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の脱保護を行い、無水酢酸(20% v/v)のNMP溶液を加え10分反応させることで、N末端のアミノ基をアセチル化した。Pd(PPh34(58mg)、クロロホルム:酢酸:N−メチルモルホリン(=37:2:1, 2.0mL)を加え1時間撹拌し、Alloc基を除去した。Boc−Cys(Trt)−OHを縮合した後、レジンをジクロロメタンで洗浄し、減圧下溶媒を留去した。TFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH7.0, 5mL)、メタノール(5mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.1mL)水溶液を加え、30時間反応を行った。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0mol/L、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、白色固体の環状ペプチドa−4−1(0.24mg)を得た。
MS(ESI m/z):1011.5(M―H)
RT(min):0.98
環状ペプチド7−1
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−S−トリチル−L−システイン(Fmoc−Cys(Trt)−OH)、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Ala−OHの順に縮合を行い、ペプチド伸長後、Fmoc基の脱保護を行い、クロロ酢酸をアミノ酸と同様の方法で縮合させた。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にHEPESバッファー(pH7.3、5.0mL)、アセトニトリル(1.0mL)を加え、室温下で4時間撹拌した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%TFA水溶液:0.1%TFAアセトニトリル溶液)にて精製し、白色固体の環状ペプチド7−1(1.4mg)を得た。
MS(ESI m/z):824.4(M+H)
RT(min):1.09
環状ペプチド7−1の合成と同様の方法で、下記の表44に示す環状ペプチドを得た。
環状ペプチド8−1
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−グルタミン酸 γ−アリルエステル(Fmoc−Glu(OAl)−OH)、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Ala−OHの順に縮合を行った。ペプチド伸長後、Pd(PPh34(58mg)、クロロホルム:酢酸:N−メチルモルホリン(=37:2:1, 2.0mL)を加え1時間撹拌し、側鎖のアリル基を除去した。ピペリジン(20% v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の除去を行った。O−(7−アザベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸(57mg)、ジイロプロピルエチルアミン(52μL)、NMP(3.0mL)を加え室温下で2時間反応させることで、ペプチドを環化させた。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、3.0mL)を室温下で加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた残渣をHPLC(0.1%TFA水溶液/0.1%TFAアセトニトリル溶液)にて精製し、白色固体の環状ペプチド8−1(7.1mg)を得た。
MS(ESI m/z):792.4(M+H)
RT(min):1.02
環状ペプチド8−1の合成と同様の方法で、下記の表45に示す環状ペプチドを得た。
環状ペプチド9−1
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。Fmoc−Cys(Trt)−OH、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Cys(Trt)−OHの順に、ペプチド鎖を伸長後、ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の脱保護を行い、無水酢酸(20% v/v)のNMP溶液を加え10分反応させることで、N末端のアミノ基をアセチル化した。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にメチル−t−ブチルエーテル(12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。アセトニトリル(20mL)、水(20mL)を加えたのち、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0 mol/L, pH8.5)を少量ずつ加え、pHを8.0に調整した。続いて、ヨウ素(0.1mol/L)のアセトニトリル溶液を、室温下ヨウ素の色が消えなくなるまで加え、ジスルフィド結合の形成を行った。30分後、アスコルビン酸ナトリウムをヨウ素の色が消えるまで加え、減圧下溶媒を留去した。残渣をHPLC(0.1%TFA水溶液/0.1%TFAアセトニトリル溶液)にて精製し、白色固体の環状ペプチド9−1(7.0mg)を得た。
MS(ESI m/z):856.4(M+H)
RT(min):1.15
環状ペプチド9−1の合成と同様の方法で、下記の表46に示す環状ペプチドを得た。
環状ペプチド10−1
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)80mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−プロパルギルグリシン(Fmoc−Pra−OH)、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−D−Cha−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Ala−OHの順に、ペプチド伸長後、ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、N末端のFmoc基の脱保護を行った。アジド酢酸をアミノ酸と同様の方法で縮合させた。ヨウ化銅(7.6mg)、ジイソプロピルエチルアミン(34.4μL)、トリス[(1−ベンジル−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル]アミン(6.4mg)、NMP(2.0mL)を加え、室温で1時間撹拌することでペプチドを環化させた。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:トリイソプロピルシラン:水(=95:2.5:2.5、 2.4mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた残渣をHPLC(0.1%TFA水溶液:0.1%TFAアセトニトリル溶液)で精製することで、白色固体の環状ペプチド10−1(1.26mg)を得た。
MS(ESI m/z):859.0(M+H)
RT(min):1.05
環状ペプチド10−1の合成と同様の方法で下記の表47に示す環状ペプチドを得た。
合成した環状ペプチドのPAMPA法による膜透過性評価
合成した環状ペプチドの膜透過性を比較検討するために、PAMPA(ParallelArtificialMembranePermeabilityAssay)を実施した。
Filter Plate(Merck Millipore,Cat.MAIPN4550)に、L−α−phosphatidylcholine(Avanti,Cat.840051P,1.67%)、1,2−dioleoyl−sn−glycero−3−phospho−L−serine(Avanti, Cat.840035P, 0.33%)、n−ドデカン特級(WAKO,047−21612)/1−オクタノール試薬特級(Kanto chemical,Cat.31013−08)=10:1からなる、リン脂質有機溶媒溶液を5μL添加することで、人工リン脂質膜を作製した。
測定方法―A
化合物を20μmol/Lの濃度で含むDMSO溶液25μLに50mmol/L KPB(カリウムリン酸緩衝液、pH7.4あるいはpH6.5)を475μL加えて最終濃度1μmol/Lまで希釈した。その化合物溶液をPAMPA96ウェルプレート(Filter Plate(Merck Millipore,Cat.MAIPN4550))の人工リン脂質膜を挟んで下側(ドナー側)に300μLずつ添加した。人工リン脂質膜を挟んで上側(アクセプター側)に200μLずつ5%DMSO KPB(pH7.4)を添加した。人工リン脂質膜を介した透過試験を25℃、4時間行った。ドナープレートおよびアクセプタープレートにおける溶液中化合物濃度をLC/MS/MSにより測定し、下記式より化合物の膜透過速度(Pe)を算出した。
但し、C0をドナー液中の化合物初期濃度、tを試験時間、Aをメンブレンフィルター面積=0.3 cm2、VDをドナー液量=300μL、VAをアクセプター液量=200μL、CD(t)を時間tにおけるドナー液中化合物濃度、CA(t)を時間tにおけるアクセプター液中化合物濃度、Cequilibrium = [CD(t)*VD+CA(t)*VA]/VD+VA)とする。
測定方法−B
化合物を200μmol/Lの濃度で含むDMSO溶液25μLに50mmol/L KPB(カリウムリン酸緩衝液、pH7.4あるいはpH6.5)を475μL加えて最終濃度10μmol/Lまで希釈した。その化合物溶液をPAMPA96ウェルプレート(Filter Plate(Merck Millipore,Cat.MAIPN4550))の人工リン脂質膜を挟んで下側(ドナー側)に300μLずつ添加した。人工リン脂質膜を挟んで上側(アクセプター側)に200μLずつ5%DMSO KPB(pH7.4)を添加した。人工リン脂質膜を介した透過試験を25℃、4時間行った。ドナープレートおよびアクセプタープレートにおける溶液中化合物濃度をLC/MS/MSにより測定し、下記式より化合物の膜透過速度(Pe)を算出した。
但し、C0をドナー液中の化合物初期濃度、tを試験時間、Aをメンブレンフィルター面積=0.3 cm2、VDをドナー液量=300μL、VAをアクセプター液量=200μL、CD(t)を時間tにおけるドナー液中化合物濃度、CA(t)を時間tにおけるアクセプター液中化合物濃度、Cequilibrium = [CD(t)*VD+CA(t)*VA]/VD+VA)とする。
本手法により得られた膜透過性(Pe(10-6cm/s))を以下の表に記載した。
評価基準は以下の通りである。
+++ 0.5<Pe(10-6cm/s)
++ 0.2<Pe(10-6cm/s)≦0.5
+ 0.01<Pe(10-6cm/s)≦0.2
− 0.01≦Pe(10-6cm/s)
環状ペプチドを構成するアミノ酸配列は環化部分以外について同一に揃え、本発明の環状ペプチドの製造法、チオエーテル環化法、および、トリアゾール環化法、および、ジスルフィド環化法の各製法を用いて環状ペプチドを合成した。各ペプチドについてPAMPA法によって細胞膜透過性を評価、比較した。
その結果、本発明によって合成された環状ペプチドは、その他の製法によって合成された環状ペプチドと比較して細胞膜透過性が優れていることを示すことが出来た。
環状ペプチドのヒト肝ミクロソーム中代謝安定性試験
合成した環状ペプチドの代謝安定性を比較検討する目的でヒト肝ミクロソーム(HLM)を用いた実験を実施した。
100mmol/Lリン酸緩衝液(pH7.4)を用いて、終濃度0.5mg protein/mLになるよう調製したヒト肝ミクロソーム(BD Cat #452117)中にて、終濃度1μmol/Lの化合物を、還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADPH)およびウリジン5’−二リン酸−α−D−グルクロン酸(UDPGA)の存在下、37℃下で20分間インキュベーションさせた。アセトニトリルによる除タンパク処理を施し、LC/MS/MSを用いて残存する未変化体量を定量し、20分における残存率(%)を算出した。本手法により得られたHLM残存率(%)を以下表に記載した。
評価基準は以下の通りである。
+++ 60%<HLM残存率(%)
++ 40%<HLM残存率(%)≦60%
+ HLM残存率(%)≦40%
環状ペプチドを構成するアミノ酸配列は環化部分以外について同一に揃え、本発明の環状ペプチドの製造法、チオエーテル環化法を用いて環状ペプチドを合成した。各ペプチドをヒト肝ミクロソーム中代謝安定性試験によって代謝安定性を評価、比較した。
その結果、本発明によって合成された環状ペプチドは、その他の製法によって合成された環状ペプチドと比較して代謝安定性が優れていることを示すことが出来た。
<cDNA display>
ディスプレイライブラリーに用いるDNAライブラリーの調製
合成オリゴDNA(配列番号15)と合成オリゴDNA(配列番号16)を用いて、KOD−plus−(東洋紡社製)により伸長反応を行った。94℃で3分間変性した後、55℃で1分、72℃で2分のサイクルを5回繰り返した。続いて、この伸長反応産物を鋳型に合成オリゴDNA(配列番号16)と合成オリゴDNA(配列番号17)を用いて、KOD−plus−(東洋紡社製)によりPCRを行った。94℃で2分間変性した後、94℃で1分、50℃で1分、68℃で1分のサイクルを5回繰り返し、DNAライブラリー(配列番号18)を構築した。
配列中にNと示した箇所は、A、T、G、Cがランダムに出現することを、Kと示した箇所には、T、Gがランダムに出現することを意味する。
配列番号15
AAGAAGGAGATATACATATGTGCNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKTAGGGCGGTTCTGGCGGTAGC
配列番号16
ATACTCAAGCTTATTTATTTACCCCCCGCCGCCCCCCGTCCTGCTACCGCCAGAACCGCC
配列番号17
GAAATTAATACGACTCACTATAGGGAGACCACAACGGTTTCCCTCTAGAAATAATTTTGTTTAACTTTAAGAAGGAGATATACATATG
配列番号18
GAAATTAATACGACTCACTATAGGGAGACCACAACGGTTTCCCTCTAGAAATAATTTTGTTTAACTTTAAGAAGGAGATATACATATGTGCNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKTAGGGCGGTTCTGGCGGTAGCAGGACGGGGGGCGGCGGGGGGTAAATAAATAAGCTTGAGTAT
mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体調製
PCRにより調製したDNAライブラリー(配列番号18) を鋳型に、Thermo T7 RNA Polymerase(東洋紡社製)を用いてmRNA(配列番号19)を調製し、エタノール沈殿により精製した。2.8μmol/LのmRNAに、5μmol/Lの下記ピューロマイシンリンカーA(つくばオリゴサービス社製)、 TBS(25mmol/L Tris、500mmol/L NaCl、pH7.5)を加え、90℃で1分間反応させた後、1分毎に0.5℃ずつ25℃まで低下させた。続いて、365nmのUVを30分間照射した後、エタノール沈殿により精製し、mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体とした。
配列中にNと示した箇所は、A、U、G、Cがランダムに出現することを、Kと示した箇所には、U、Gがランダムに出現することを意味する。
配列番号19
GGGAGACCACAACGGUUUCCCUCUAGAAAUAAUUUUGUUUAACUUUAAGAAGGAGAUAUACAUAUGUGCNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKNNKUAGGGCGGUUCUGGCGGUAGCAGGACGGGGGGCGGCGGGGGGUAAAUAAAUAAGCUUGAGUAU
上記のものがピューロマイシンリンカーA(つくばオリゴサービス社製)である。
上記のものが(Sp18)を示す。
標的タンパク質の調製
pET28aのプラスミドに、MCL−1のアミノ酸1−172部分を含む遺伝子を導入し、N末端側にHis6タグ、MBP、HRV3Cプロテアーゼ認識配列、3×FLAGタグが付与されたコンストラクトのプラスミドを用意した。このプラスミドをBL21 (DE3) RIPL株に形質転換し、30℃で培養した。O.D.が0.8に達したところで、IPTG 0.5μmol/Lを添加し、大量発現を誘導した後、16℃オーバーナイトで培養した。回収した菌体をLysis Buffer B(25mmol/L Tris(pH 7.5)、300mmol/L NaCl)で懸濁した後、超音波で破砕した。15 krpm, 15分、遠心分離を行い、遠心後の上清をNi−NTA樹脂(QIAGEN社製)を用いて精製した。Ni−NTA樹脂に吸着させたサンプルは、20mmol/L imidazole入りのLysis Buffer Bでwash後に、200mmol/L imidazole入りのLysis Buffer Bで溶出させた。サンプルにPreScission Protease (GE lifescience社製) を添加し、His6タグ、MBP部分を切断すると同時に、透析によりDialysis Buffer (25mmol/L Tris (pH 7.5), 150mmol/L NaCl) にオーバーナイトで置換した。タグの切断を確認後、Dialysis Bufferで置換したアミロースレジン(New England BioLabs)に添加し、Flow Through画分を分取した。得られたサンプルをAmicon Ultra (Millipore社製)で濃縮後、HiLoad Superdex75 (GE lifescience社製)にて精製した。得られたサンプルをAmicon Ultraで濃縮後、−80℃で保存した。
タンパク質固定化ビーズの作製
100μLのANTI−FLAG M2 Magnetic Beads(sigma社製)をTBS(20mmol/L Tris、150mmol/L NaCl、pH7.4)で洗浄し、33μgの標的タンパク質を加えて10分間回転混和し、タンパク質をビーズに結合させた。ビーズを回収してTBSで洗浄し、標的タンパク質固定化ビーズを得た。
アンバーサプレッサーtRNA(−CA)の合成
上述の方法と同様にアンバーサプレッサーtRNAを合成した。
アミノアシルtRNA−15(表31)の合成
上述の方法と同様にアミノアシルtRNA−15を得た。
パニングに使用する翻訳液
PUREfrex(登録商標)カスタムver2(ジーンフロンティア社製、PFC−Z1802)を使用し、10μLの反応液に対し下記を添加した。
mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体:終濃度0.6μmol/L
アミノアシルtRNA−15水溶液(0.2OD/μL):1μL
アミノ酸水溶液(Met以外の19アミノ酸、各0.3mmol/Lの混合物):1.5
μL
ラウンド1のパニングを行うための翻訳、逆転写反応、パニング、PCR
前述の翻訳液を調製し、37℃で30分間反応させた。この翻訳液4μLに対して、2μLの60mmol/L EDTA溶液を加え、室温で数分間放置した。続いてこの溶液に、ReverTra Ace(東洋紡社製)、5×RT buffer(東洋紡社製)、1mmol/L dNTPsを加え30℃で10分、42℃で30分保温し、逆転写反応を行い、10μLのペプチド−mRNA複合体溶液を得た。
上記の溶液に対して、10μLの標的タンパク質固定化ビーズおよびTBSを加え、室温、45分間回転混和を行った。上清を取り除き、TBS+0.05% tween−20で4回、TBSで1回、純水で1回洗浄した。
1μmol/L プライマー(配列番号20)、1μmol/L プライマー(配列番号21)、およびKOD−plus−(東洋紡社製)を含むPCR溶液に上記のビーズ1μLを加え、PCRによってcDNAを増幅後、QIAquick PCR purification kit(QIAGEN社製)によりDNAを精製した。精製したDNAを鋳型に、0.3μmol/L プライマー(配列番号22)、0.3μmol/L プライマー(配列番号23)、およびKOD−plus−(東洋紡社製)を用いて再度PCRを行い、QIAquick PCR purification kit(QIAGEN社製)によりDNAを精製した。
配列番号20
GAAATTAATACGACTCACTATAGGGAGACCACAACGGTTTCCCTC
配列番号21
ATACTCAAGCTTATTTATTTACCCCCCGCCGCCCCCCGTCC
配列番号22
GAAATTAATACGACTCACTA
配列番号23
ATACTCAAGCTTATTTATTT
ラウンド2のパニングを行うための転写、mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体調製、翻訳、逆転写反応、パニング、PCR
ラウンド1で増幅したcDNAから、Thermo T7 RNA Polymerase(東洋紡社製)を用いてmRNAを合成し、エタノール沈殿により精製した。次にmRNAにピューロマイシンリンカーA(構造を上記の化176に示す)を加え、90℃で一分間反応させた後、一分毎に0.5℃ずつ25℃まで低下させた。続いて、365nmのUVを30分間照射した後、エタノール沈殿により精製し、mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体とした。0.6μmol/L mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体を含む前述の4μL翻訳液を調製し、37℃で30分間保温後、2μLの60mmol/L EDTA溶液を加え、室温で数分間放置した。続いてこの溶液に、ReverTra Ace(東洋紡社製)、5×RT buffer(東洋紡社製)、1mmol/L dNTPsを加え30℃で10分、42℃で30分保温し、逆転写反応を行い、10μLのペプチド−mRNA複合体溶液を得た。
上記の溶液に対して、10μLの標的タンパク質固定化ビーズおよびTBSを加え、室温、45分間回転混和を行った。上清を取り除き、TBS+0.05% tween−20で4回、TBSで1回、純水で1回洗浄した。
1μmol/Lプライマー(配列番号20)、1μmol/Lプライマー(配列番号21)、およびKOD−plus−(東洋紡社製)を含むPCR溶液に上記のビーズ1μLを加え、PCRによってcDNAを増幅後、QIAquick PCR purification kit(QIAGEN社製)によりDNAを精製した。精製したDNAを鋳型に、0.3μmol/Lプライマー(配列番号22)、0.3μmol/Lプライマー(配列番号23)、およびKOD−plus−(東洋紡社製)を用いて再度PCRを行い、QIAquick PCR purification kit(QIAGEN社製)によりDNAを精製した。
ラウンド3においても、ラウンド2と同じ操作を繰り返すことで標的タンパク質特異的な結合を示すcDNAの濃縮を行った。濃縮されたDNAプールの塩基配列解析を行い、濃縮されたペプチド配列を同定した。
濃縮されたペプチド配列の化学合成環状ペプチドa−5−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(6−シアノピリジン−2−イル)プロピオン酸、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−O−(t−ブチル)−L−チロシン(Fmoc−Tyr(tBu)−OH)、Fmoc−Trp(Boc)−OH)、Fmoc−L−Leu−OH、Fmoc−Phe−OH、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−Leu−OH、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−S−トリチル−L−システイン(Fmoc−Cys(Trt)−OH)、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−O−t−ブチル−L−セリン(Fmoc−Ser(OtBu)−OH)、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。伸長終了後、ピペリジン(20%v/v)のNMP溶液を加え、20分反応させることで、Fmoc基の脱保護を行った。レジンをジクロロメタンで洗浄した後、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH7.0, 2.5mL)、メタノール(2.5mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.025mL)水溶液を加え、45℃で40分間撹拌した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液:0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0M、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、無色油状の環状ペプチドa−5−1(21.7mg)を得た。
MS(ESI m/z):1957.6(M+H)
RT(min):1.40
環状ペプチドa−5−2の合成
環状ペプチドa−5−1と同様に実施した。
MS(ESI m/z):1979.4(M+H)
RT(min):1.67
環状ペプチドa−5−3の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.5mmol/g)100mgを出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。(S)−2−((((9H−フルオレン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)−3−(6−シアノピリジン−2−イル)プロピオン酸、Fmoc−Phe−OH、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Phe−OH、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N5−トリチル−L−グルタミン(Fmoc−L−Gln(Trt)−OH)、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−L−Trp(Boc)−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Ala−OH、Fmoc−Phe−OH、Fmoc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。伸長終了後、レジンをジクロロメタンで洗浄した後、減圧下溶媒を留去した。反応溶液に反応溶液にTFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH7.0, 2.5mL)、メタノール(2.5mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.025mL)水溶液を加え、室温下2時間撹拌した。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液:0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0M、pH8.5)を加え中和し、減圧下溶媒を留去することで、無色油状の環状ペプチドa−5−3(13.4mg)を得た。
MS(ESI m/z):1821.3(M+H)
RT(min):1.56
環状ペプチドa−5−3と同様の方法で、下記の表50に示す化合物を得た。
標的タンパク質の調製
pET28aのプラスミドに、MCL−1のアミノ酸1−172部分を含む遺伝子を導入し、N末端側にHis6タグ、MBP、TEVプロテアーゼ認識配列が付与されたコンストラクトのプラスミドを用意した。このプラスミドをBL21 (DE3) RIPL株に形質転換し、30℃で培養した。O.D.が0.8に達したところで、IPTG 0.5mmol/Lを添加し、大量発現を誘導した後、16℃オーバーナイトで培養した。回収した菌体をLysis Buffer A (25mmol/L Tris (pH 7.5), 150mmol/L NaCl)で懸濁した後、超音波で破砕した。15 krpm、15分、遠心分離を行い、遠心後の上清をNi−NTA樹脂(QIAGEN社製)を用いて精製した。Ni−NTA樹脂に吸着させたサンプルは、15mmol/L imidazole入りのLysis Buffer Aでwash後に、200mmol/L imidazole入りのLysis Buffer Aで溶出させた。サンプルは透析によりLysis Bufferに置換後、−80℃で保存した。
Surface plasmon resonance (SPR) を利用した合成ペプチドの標的タンパク質への結合評価
合成ペプチドとMcl−1との相互作用解析のSPR実験はBiacore T200(GE healthcare社)を用いて、25℃にて実施した。固定化したタンパク質に対して、合成ペプチドを添加し、相互作用を評価した。
ランニングバッファーとしてHBS−EP+(GE healthcare社製)にジメチルホルムアミド(DMF)またはジメチルスルホキシド(DMSO)を終濃度1vol%となるように添加したものを用いた。Amine Coupling Kit(GE healthcare社製)を用いて、ビアコア用センサーチップ Series S Sensor Chip CM5(GE healthcare社製) 上にMcl−1を固定化させた。解離定数(KD)を測定するため、各合成ペプチドを複数の濃度で添加し、固定化Mcl−1に対する結合のセンサーグラムを得た。
得られたセンサーグラムの解析は、T200 evaluation software (GE healthcare社製)を用いて行った。DMFまたはDMSOに対する溶媒補正を行い、次にMcl−1が固定化されていないフローセルへのセンサーグラムを差し引いたセンサーグラムを用いて、平衡値解析によりKDを決定した。以上のように解析して得られた結果を以下の表に示す。
KDが50μmol/L未満であったものをA、50μmol/L以上であったものをBと表記する。
mRNA display
ディスプレイライブラリーに用いるDNAライブラリーの調製
上述の方法と同様にDNAライブラリーを調製した。
mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体調製
PCRにより調製したDNAライブラリー(配列番号18) を鋳型に、Thermo T7 RNA Polymerase(東洋紡社製)を用いてmRNA(配列番号19)を調製し、エタノール沈殿により精製した。2.8μmol/LのmRNAに、5μmol/LのピューロマイシンリンカーB(つくばオリゴサービス社製)(構造を下記の化181に示す)、 TBS(25mmol/L Tris、500mmol/L NaCl、pH7.5)を加え、90℃で五分間反応させた後、25℃まで低下させた。続いて、365nmのUVを2分間照射した後、エタノール沈殿により精製し、mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体とした。
上記の物がピューロマイシンB(つくばオリゴサービス社製)である
標的タンパク質の調製
上述の方法と同様に標的タンパク質を調製した。
タンパク質固定化ビーズの作製
上述の方法と同様にタンパク質固定化ビーズを作製した。
アンバーサプレッサーtRNA(−CA)の合成
上述の方法と同様にアンバーサプレッサーtRNAを合成した。
アミノアシルtRNA−10(表31)の合成
上述の方法と同様にアミノアシルtRNA−10を得た。
パニングに使用する翻訳液
PUREfrex(登録商標)カスタムver2(ジーンフロンティア社製、PFC−Z1802)を使用し、10μLの反応液に対し下記を添加した。
mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体:終濃度0.6μmol/L
アミノアシルtRNA−10水溶液(0.2OD/μL):1μL
アミノ酸水溶液(Met以外の19アミノ酸、各0.3mmol/Lの混合物):1.5μL
ラウンド1のパニングを行うための翻訳、パニング、逆転写反応、PCR
前述の翻訳液を調製し、37℃で30分間反応させた。この翻訳液4μLに対して、10μLの標的タンパク質固定化ビーズおよびTBS(20mmol/L Tris、150mmol/L NaCl、pH7.4)を加え、室温、45分間回転混和を行った。上清を取り除き、TBS+0.05% tween−20で4回、TBSで1回、純水で1回洗浄した。続いてビーズ溶液に、ReverTra Ace(東洋紡社製)、5×RT buffer(東洋紡社製)、1mmol/L dNTPsを加え30℃で10分、42℃で30分保温し、逆転写反応を行い、12μLのペプチド−mRNA複合体溶液を得た。
1μmol/L プライマー(配列番号20)、1μmol/L プライマー(配列番号24)、およびKOD−Multi&Epi−(東洋紡社製)を含むPCR溶液に上記のビーズ1μLを加え、PCRによってcDNAを増幅後、QIAquick PCR purification kit(QIAGEN社製)によりDNAを精製した。
配列番号24
ATACTCAAGCTTATTTATTTACCCCCCGCCGCCCCCCGTCCTGCTACCGCCAGAACCGCCCTA
ラウンド2のパニングを行うための転写、mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体調製、翻訳、パニング、逆転写反応、PCR
ラウンド1で増幅したcDNAから、Thermo T7 RNA Polymerase(東洋紡社製)を用いてmRNAを合成し、RNeady MinElute Cleanup Kit(QIAGEN社製)により精製した。次にmRNAにピューロマイシンリンカーB(構造を上記の化181に示す)を加え、90℃で5分間反応させた後、25℃まで低下させた。続いて、365nmのUVを2分間照射した後、エタノール沈殿により精製し、mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体とした。0.6μmol/L mRNA−ピューロマイシンリンカー複合体を含む前述の4μL翻訳液を調製し、37℃で30分間保温した。この溶液に対して、10μLのANTI−FLAG M2 Magnetic Beads(sigma社製)およびTBSを加え、室温、10分間転倒混和を行い、上清を回収することを3回繰り返した。上清に対して10μLの標的タンパク質固定化ビーズおよびTBSを加え、室温、45分間回転混和を行った。上清を取り除き、TBS+0.05% tween−20で4回、TBSで1回、純水で1回洗浄した。続いてビーズ溶液に、ReverTra Ace(東洋紡社製)、5×RT buffer(東洋紡社製)、1mmol/L dNTPsを加え30℃で10分、42℃で30分保温し、逆転写反応を行い、12μLのペプチド−mRNA複合体溶液を得た。
1μmol/L プライマー(配列番号20)、1μmol/L プライマー(配列番号24)、およびKOD−Multi&Epi−(東洋紡社製)を含むPCR溶液に上記のビーズ1μLを加え、PCRによってcDNAを増幅後、QIAquick PCR purification kit(QIAGEN社製)によりDNAを精製した。
ラウンド3およびラウンド4においても、ラウンド2と同じ操作を繰り返すことで標的タンパク質特異的な結合を示すcDNAの濃縮を行った。濃縮されたDNAプールの塩基配列解析を行い、濃縮されたペプチド配列を同定した。
濃縮されたペプチド配列の化学合成
環状ペプチドa−6−1の合成
Rink Amide−ChemMatrix(0.48mmol/g,104mg)を出発原料として用いて、ペプチド固相合成を行った。2-((((9H-フルオレン-9-イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)-3-(5-シアノチオフェン-3-イル)プロパン酸、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Arg(Pbf)−OH、Fmoc−Phe−OH、Fmoc−Leu−OH、Fmoc−Pro−OH、Fmoc−Trp(Boc)−OH、Fmoc−Phe−OH、N―α―(9―フルオレニルメトキシカルボニル)―O―(t−ブチル)−L−トレオニン(Fmoc−Thr(tBu)−OH)、Fmoc−Pro−OH、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−アスパラギンサン β−t−ブチル エステル(Fmoc−Asp(OtBu)−OH)、Fmoc−Cys(Trt)−OH、Fmoc−Tyr(tBu)−OH、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−グルタミンサン γ−t−ブチル エステル(Fmoc−Glu(tBu)−OH)、、Boc−Cys(Trt)−OHの順に縮合を行った。レジンをジクロロメタンで洗浄したのち、減圧下溶媒を留去した。反応溶液にTFA:3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール:トリイソプロピルシラン:水(=92.5:2.5:2.5:2.5、3.0mL)を加え、ペプチドの切り出しと脱保護を行った。2時間後、レジンをろ別し、ろ液にn−ヘキサン:メチル−t−ブチルエーテル(=1:1、12mL)を加え、固体を生じさせた。遠心分離を行い、固体を沈殿させた後、上澄みを除去した。メチル−t−ブチルエーテルで固体を洗浄後、減圧下溶媒を留去した。得られた固体にリン酸バッファー(pH7.0, 5mL)、メタノール(5mL)、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(0.5mol/L、0.1mL)水溶液を加え、48時間反応を行った。減圧下溶媒を留去し、得られた残渣をHPLC(0.1%ギ酸水溶液/0.1%ギ酸アセトニトリル溶液)にて精製した後、炭酸水素トリエチルアンモニウム溶液(1.0mol/L、pH8.5)を加えpHを中性に調整した後、減圧下溶媒を留去することで、白色固体の環状ペプチドa−6−1(7.6mg)を得た。
MS(ESI m/z):1993.3(M+H)
RT(min):1.10
環状ペプチドa−6−1と同様にして下記の表52に示す環状ペプチドを得た。
a−6−7の環化部位の同定
a−6−7は環化部位である2-((((9H-フルオレン-9-イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)-3-(5-シアノチオフェン-3-イル)プロパン酸を2か所に含むため、構造決定のためトリプシン消化を行った。a−6−7のDMSO溶液(20mM、5μL)にトリプシン(0.01mg)(和光純薬工業社製)の炭酸水素トリエチルアンモニウム(50mmol/L、pH8.5、95μL)溶液を加え、37℃で2時間静置した。反応液をLC/MSで分析を行い、1015.1と736.1の2種類のMSが観測されたことから、環化部位はN末端から5残基目のアミノ酸である事を確認した。
標的タンパク質の調製
上述の方法と同様に標的タンパク質を調製した。
Surface plasmon resonance (SPR) を利用した合成ペプチドの標的タンパク質への結合評価
上述の方法と同様に合成ペプチドの標的タンパク質への結合を評価した。得られたKDを以下の表に示す。
KDが50μmol/L未満であったものをA、50μmol/L以上であったものをBと表記する。
本発明の製造法、および、選択方法によって得られる環状ペプチドは、医薬品、農薬、生化学用実験試薬、細胞培養用の添加剤、化粧品、機能性食品の有効成分として利用され、また、フィルターやカラムクロマトグラフィーに用いられる吸着材・分離剤としても利用できる。本発明の製造法、および、選択方法によって得られる環状ペプチドはさらに、合成反応を促進する触媒、顔料やナノ粒子の微小固体の分散剤、水溶液のゲル化剤としても利用することができる。

Claims (26)

  1. 下記式(1)で表わされるペプチド化合物またはその塩。
    式中、
    Xは、S、NH、またはOを示し、
    Aは、単結合、または置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、
    Bは、単結合または置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、ただし、AおよびBは同時に単結合ではなく、
    Zは、ヒドロキシル基またはアミノ基を示し、
    p個のRは、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
    Gは、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    個のWは、同一または異なっていても良く、単結合、−CH(CNH)−、−CH(CO)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
    個のWは、同一または異なっていても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CHCHO)−、−(CHCHCHO)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
    Jは水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、n個のXaaはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基または任意のアミノ酸類縁体残基を示し、
    m個のXbbはそれぞれ独立に任意のアミノ酸残基または任意のアミノ酸類縁体残基を示し、
    pは、0〜4の整数を示し、
    は、0〜6の整数を示し、
    は、0〜6の整数を示し、
    mは0〜20の整数を示し、
    nは1〜20の整数を示す。
  2. 下記式(1A)で表わされるペプチド化合物またはその塩。
    式中、
    は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、
    個のRは、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
    11個のW11は、同一または異なっていても良く、単結合、−CH(CNH)−、−CH(CO)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
    21個のW21は、同一または異なっていても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CHCHO)−、−(CHCHCHO)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
    はGが結合している炭素がAと一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    は、0〜4の整数を示し、
    11は、0〜6の整数を示し、
    21は、0〜6の整数を示し、
    Z、Xaa、Xbb、m、およびnは、請求項1における定義と同様の意味を示す。
  3. 式(1B)で表わされるペプチド化合物またはその塩。
    式中、
    は、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基、またはNが結合している炭素原子と一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示し、*はSと結合する位置を示し、
    はGが結合している炭素がAと一緒になって*−CH=C(N)−で表わされる2価の基を示さない場合は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    個のRは、同一または異なっていても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基を示し、
    は0〜4の整数を示し、
    は、0〜6の整数を示し、
    ただし、pとqが同時に0になることはない。
    Z、Xaa、Xbb、m、およびnは、請求項1における定義と同様の意味を示す。
  4. 前記R、RまたはR2が、置換基を有していてもよいベンゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいイソベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいイソキノリニレン基、置換基を有していてもよいキナゾリレン基、置換基を有していてもよいシンノリレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサジアゾリレン基、置換基を有していてもよいチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピラゾリレン基、置換基を有していてもよいイソキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリダジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリミジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピラゾロピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、置換基を有していてもよいフラニレン基、置換基を有していてもよいピローレン基、置換基を有していてもよいフェニレン基、および置換基を有していてもよいナフチレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、請求項1から3のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  5. 前記RまたはRまたはR2が、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、および置換基を有していてもよいフェニレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、請求項1から4のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  6. 前記ペプチド化合物の環状部を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、請求項1から5のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  7. 前記ペプチド化合物を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、請求項1から6のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  8. Xaaが、α−アミノ酸残基である、請求項1から7のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  9. Xaaが、天然アミノ酸残基を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  10. p、pまたはpが、1である、請求項1から9のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩を含むスクリーニング用組成物。
  12. 請求項1から10のいずれか一項に記載のペプチド化合物またはその塩を含むペプチドライブラリーと標的物質とを接触させ、前記標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩を選択することを含む、標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩の選択方法。
  13. シアノ基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基をペプチド鎖中またはC末端に有し、下記式(2)の構造をN末端に有するペプチド鎖を製造する工程;および、
    前記のシアノ基と、下記式(2)の構造とを反応させて、下記式(3)で表わされる結合を有する環状部を形成させる工程を含む、
    ペプチド化合物またはその塩の製造方法。
    式中、Xは、S、NH、または、Oを示し、
    Aは、単結合、または、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、
    Bは、単結合、または、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示し、
    Gは、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    *は、ペプチド鎖との結合部位を示し、
    AおよびBは同時に単結合ではない:
    式中、X、A、GおよびBは、式(2)における定義と同義である。
  14. 請求項13に記載の方法により環状部を有するペプチド化合物を製造する工程;および
    前記ペプチド化合物またはその塩を含むペプチドライブラリーと標的物質とを接触させ、前記標的物質に結合するペプチド化合物またはその塩を選択する工程を含む、標的物質に結合するペプチド化合物の選択方法。
  15. 次の工程を含む、請求項14に記載の選択方法。
    (i)核酸ライブラリーを調製し、非天然アミノ酸でアシル化された伸長用tRNAを含む無細胞翻訳系によって翻訳し、非天然アミノ酸がペプチド配列にランダムに導入されたペプチド化合物を含むライブラリーを調製する工程;
    (ii)ペプチドライブラリーを標的物質に接触させる工程;
    (iii)標的物質に結合するペプチド化合物を選択する工程、
    前記(i)の工程において、ライブラリーを構成する各ペプチド化合物がライブラリーを構成する各ペプチド化合物をコードする核酸配列から翻訳され、核酸配列とその翻訳産物であるペプチドが連結されて、in vitroディスプレイライブラリーが構築され、
    前記(iii)の工程が、標的物質に結合するペプチド化合物をコードする核酸配列を決定し、核酸配列からペプチド配列を決定し、ペプチド化合物を選択することを含む。
  16. 前記シアノ基を側鎖に有する前記アミノ酸残基および/または前記アミノ酸類縁体残基が下記式(4)で表わされる構造である、請求項13から15のいずれか一項に記載の方法。
    式中、
    個のQ1は、同一または異なってもよく、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基、および置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基の少なくとも1種を示し、
    は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    は、0から6の整数を示し、mは、1から4の整数を示し、
    *は、ペプチド鎖を構成するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基との結合位置を示す。
  17. 前記シアノ基を側鎖に有する前記アミノ酸残基および/または前記アミノ酸類縁体残基が下記式(5)で表わされる構造である、請求項13から15のいずれか一項に記載の方法。
    式中、
    個のQは、同一または異なっていても良く、単結合、−CH(CNH)−、−CH(CO)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
    個のQは、同一または異なっても良く、単結合、−CO−、−COO−、−NHCO−、−NHCONH−、−CONHCO−、−(CHCHO)−、−(CHCHCHO)−、置換基を有していてもよいアミノ酸残基、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を示し、
    個のQは、同一または異なっても良く、置換基を有していてもよいヘテロアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリーレン基、および置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基の少なくとも1種を示し、
    は水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示し、
    は、0〜6の整数を示し、
    は、0〜6の整数を示し、
    は、1〜4の整数を示し、
    *は、ペプチド鎖を構成するアミノ酸残基および/またはアミノ酸類縁体残基との結合位置を示す。
  18. 前記Q1またはQ4が、置換基を有していてもよいベンゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいイソベンゾフラニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいイソキノリニレン基、置換基を有していてもよいキナゾリレン基、置換基を有していてもよいシンノリレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいベンゾチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサジアゾリレン基、置換基を有していてもよいチアジアゾリレン基、置換基を有していてもよいピラゾリレン基、置換基を有していてもよいイソキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾチアゾリレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリダジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピリミジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピラゾロピリミジニレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、置換基を有していてもよいフラニレン基、置換基を有していてもよいピローレン基、置換基を有していてもよいフェニレン基、および置換基を有していてもよいナフチレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、
    請求項16または17に記載の方法。
  19. 前記Q1またはQ4が、置換基を有していてもよいベンゾチオフェニレン基、置換基を有していてもよいインドリレン基、置換基を有していてもよいキノリニレン基、置換基を有していてもよいインダゾリレン基、置換基を有していてもよいピロロピリジニレン基、置換基を有していてもよいイミダゾピラジニレン基、置換基を有していてもよいピリジニレン基、置換基を有していてもよいピリダジニレン基、置換基を有していてもよいピラジニレン基、置換基を有していてもよいチアゾリレン基、置換基を有していてもよいオキサゾリレン基、置換基を有していてもよいトリアゾリレン基、置換基を有していてもよいチオフェニレン基、および置換基を有していてもよいフェニレン基から選ばれる少なくとも1つの構造である、請求項16から18の何れか一項に記載の方法。
  20. 前記式(2)が下記式(2A)で表わされる構造である、請求項13から19のいずれか一項に記載の方法。
    式中、Aは、置換基を有していてもよい炭素数1もしくは2の直鎖のアルキレン基を示す。Gは水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を示す。
  21. 前記式(2)が下記式から選ばれる少なくとも1つの構造である、請求項13から20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記シアノ基と、前記式(2)の構造とを反応させて、前記式(3)で表わされる結合を形成させる工程の反応溶媒が水である、請求項13から21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記シアノ基と、前記式(2)の構造とを反応させて、前記式(3)で表わされる結合を形成させる工程の反応液のpHが6.0〜8.5である、請求項13から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記環状部を有するペプチド化合物の環状部を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、請求項13から23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記環状部を有するペプチド化合物を構成するアミノ酸残基およびアミノ酸類縁体残基の総数が3〜20である、請求項13から24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記シアノ基を有するヘテロアリーレン基、シアノ基を有するアリーレン基またはシアノ基を有するアルキレン基を側鎖に有するアミノ酸残基またはアミノ酸類縁体残基が、天然アミノ酸の翻訳において割り当てられているコドンに対して天然アミノ酸を除外することによって空になるコドン、終止コドン、または四塩基コドンを用いて、ペプチド鎖中に導入される、請求項13から25のいずれか一項に記載の方法。
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