PEPTIDE NEWSLETTER JAPANNo.1232022 年 1 月
THE JAPANESE PEPTIDE SOCIETY
https://peptide-soc.jp/

新年のご挨拶

した。
これまで⽇本ペプチド学会に多⼤な貢献をされた下
東康幸先⽣（九州⼤学名誉教授），藤井信孝先⽣（京都⼤学名誉教授），北田千恵⼦先⽣（元武田薬品⼯業
株式会社リサーチマネージャー）の 3 名が名誉会員となられました。これまでのご貢献に感謝するとともに，本会へのご⽀援をお願いします。
昨年 8 月には 2 年ぶりに若⼿の会がオンラインで開催されました。門之園哲哉先⽣（東京⼯業⼤学），
小松徹先⽣（東京⼤学），三木卓幸先⽣（東京⼯業⼤学）のお世話で開催され，200 ⼈を超える参加者が集まり⼤盛会でした。時代をリードする若い世話⼈の先⽣達らしく新しいオンライン機能をふんだんに使った若⼿の会を⾏っていただきました。時代とともに進化する学会形式が体験でき，若⼿研究者の⽅々も⼤変参考になったのではないかと思います。
本年はアフターコロナを⾒越して，アメリカやヨー
ロッパペプチド学会をはじめ主要国際シンポジウムが予定されております。⽇本ペプチド学会のホームペー
ジに情報を掲載しています。若⼿会員がこれらの国際学会に参加される場合にはペプチド学会から TravelAward を受けることができます。是非これらの⽀援事業を積極的に活⽤していただきます様お願いいたします。
最近，⽇本の研究⼒の低下が問題となっており，科学技術⼒の向上が叫ばれています。⽇本ペプチド学会の研究者の皆様，特に若い研究者の⽅々が各々の研究⽬標に邁進し世界に羽ばたける環境や情報の整備に貢献するのが本学会の使命であるとあらためて感じております。会員の皆様の役に⽴つ学会活動を⾏っていきたいと思います。最後になりましたが，皆様⽅の健康と研究の進展を願って，新年のあいさつとさせていただきます。
のみず もとよし©
ª­ 第 16 期⽇本ペプチド学会⻑ ®
­®
­東京薬科⼤学 薬学部 ®

新年あけましておめでとうございます。
⼀昨年 4 月に新型コロナ感
染拡⼤の初期に会⻑を拝命し，何度かの感染拡⼤ピークやワクチン接種，学会活動はすべて
オンラインなどコロナ禍時代
を 2 年近く過ごしてまいりま
野水 基義
した。私の会⻑任期中に新型コロナが収束して終息することを願うばかりです。唯⼀のコロナ禍の会⻑となることを期待したいと思います。
2021 年は，緊急事態宣言や無観客の東京オリン
ピックなど，コロナ⼀色の年でした。テレワークやオンライン授業，⽣活もコロナ対応のものが定着しました。⽇本ペプチド学会においても，新たなスタイルによる学会活動が定着した様に感じられます。
⽇本ペプチド学会の最も重要な活動である 2021 年
度ペプチド討論会は東京薬科⼤学の林良雄先⽣のお世話のもと昨年同様にオンラインで開催されました。討論会の概要は本ニュースレターの開催報告を⾒ていた
だけるとわかりますように，オンライン開催が定着して⼤盛会のうちに終わることができました。改めて林
先⽣，スタッフの先⽣⽅のご努⼒に感謝申し上げます。オンライン開催からいろいろなことを学んできています。講演はオンラインの⽅がしっかり聞くことができ，ポスターもビデオでの説明とポスターごとに
Zoom の部屋を⽤意することにより，⼗分な討論ができたのではないかと思います。懇親会では，参加者の⽅々と親睦を深めるためにいろいろな⼯夫がされており，お酒を飲みながらオンライン歓談ができました。
しかし，学会で最も楽しみな，会場に集まり，顔を⾒ながら討論する交流といった⾯では，オンラインでは
かなりハードルが⾼く，対⾯での学会開催が待ち望まれるところです。
2021 年度は⽇本ペプチド学会賞の選考が⾏われ，
三原久和先⽣（東京⼯業⼤学）が受賞されました。三原先⽣のこれまでの学術貢献，学会及び社会への貢献が評価されての受賞です。また，⽇本ペプチド学会奨励賞の選考も⾏われ，三澤隆史先⽣（国⽴医薬品食品
衛⽣研究所）と森本淳平先⽣（東京⼤学）のお⼆⼈が受賞者に決定いたしました。各賞受賞者は，第 58 回
ペプチド討論会で各々の受賞内容について講演されま«1

nomizu@toyaku.ac.jp ¬第 58 回ペプチド討論会（オンライン）開催報告

⽣（UNIST）に海外よりご講演いただきました。当⽇はうまく ZOOM が繋がるかとドキドキでしたが，⼤きなトラブルもなくご講演いただけたことに安堵しました。招待講演をご快諾していただき，興味深い講演を下さった先⽣⽅にこの場をお借りして，厚く感謝申し上げます。また，対⾯ではなかなか⽇本までお越しになれない海外の研究者の⽅々の⼀般口頭発表やポス
ター発表が複数ございました。これもオンライン開催の強みと感じました。また，最終⽇には，次回 EPS の
Chair である Meritxell Teixidó 先⽣に特別出演いた
だき，順延されていた EPS の開催をご紹介いただきました。2022 年 8 月 28 ⽇から，バルセロナ近郊の風
光明媚な Sitges で開催です。楽しみですね。ぜひ皆さん研究成果を持って EPS に参加しましょう。会議のほぼ全てを英語で運営できるに至った現在のペプチ
ド討論会において，例えば対⾯とハイブリッドの両⽅式で併催すれば，⽇本からより積極的に世界へペプチ
ド科学を発信し，世界の隅々から最新のペプチド科学を国内で享受できる可能性があります。ポストコロナ
時代の新局⾯として今後さらなるペプチド討論会の国際化をご検討いただけると有り難い次第であります。
討 論 会 初 ⽇ の 若 ⼿ 口 頭 発 表 で は，最 優 秀 賞（Excellent Stone Award）として Yuchen Zhang さん（東京⼤学）が，優秀賞（Good Stone Award）として小林⼤志朗さん（徳島⼤学），田淵雄⼤さん（電気通信⼤学），Wenyu Liu さん（東京⼤学），岩田恭宗さん（京都⼤学），松田研⼀さん（北海道⼤学）の合計 6 演題が選ばれました（図 1）。⼀⽅，ポスター発
表は，事前投稿のオンデマンド発表資料・質問掲⽰板の活⽤と共にリアルタイムでの発表・討議が⾏われ，
9 演題がポスター発表優秀賞に選ばれました。受賞者
は，児玉有輝さん（静岡⼤学），橋本雅也さん（名古屋⼤学），田中晶⼦さん（静岡⼤学），児玉達哉さん（北海道⼤学），織田⼤河さん（三重⼤学），新原光貴さん（東京⼤学），河原⼤樹さん（東京⼯業⼤学），河上直也さん（東京⼤学），⼤村紀⼦さん（東京薬科⼤第 58 回ペプチド討論会が，2021 年 9 月 20 ⽇から 22 ⽇まで 3 ⽇間に渡り，オンラインで開催されました。昨年の第 57

回に引き続き，新型コロナウイ
ルス感染症の影響で対⾯での開催を実現できませんでした。
ご参加の皆様にはご⼼配・ご不林 良雄
便をおかけしたかと存じます。
しかし，温かいご⽀援のおかげ
で，⼀般・学⽣・招待・賛助会員含め参加登録者数は395 名となり（前回より 33％ 増），発表件数も口頭発表 52 演題（内訳：受賞講演 4 演題，招待講演（海外）
6 演題，⼀般口頭発表 22 演題（うち海外 3 演題），若⼿口頭発表 20 演題（うち海外 1 演題），ポスター発表
122 演題（うち海外 3 演題）の計 174 演題（前回より23％ 増）と盛会となりました。オンライン参加の皆様，ご発表いただきました先⽣⽅，さらに座⻑の労をお取りくださった先⽣⽅に重ねて御礼申し上げます。
また，企業を初め多くの皆様からご⽀援を頂戴しました。寄付（10 件），協賛（1 件），若⼿研究者⽀援（1件），要旨集広告掲載（15 件），バナー広告掲載（12件），バーチャル展⽰会／動画広告（6 件），オンライ
ンセミナー（5 件）のご⽀援がありました。多くのご⽀援を賜りましたことに⼼より感謝申し上げます。
今回の討論会では，オンライン開催の利点を活かして，6 演題の招待講演は全て海外で活躍される第⼀線の⾼名な先⽣⽅を招聘いたしました。Lei Liu 先⽣（Tsinghua University, China），Gong Chen 先⽣（Nankai University, China），Paramjit S. Arora 先⽣（New York University, USA），Michael D. Burkart
先⽣（UCSD, USA），さらに韓国ペプチドタンパク質学会（KPPS）との交流活動として，Seokhee Kim 先⽣（Seoul National University），Jung-Min Kee 先

図1

若⼿口頭発表賞（Zoom 画⾯）

2学）です（図 2）。ご受賞のお祝いを申し上げます。
そして，皆様のペプチド科学研究の益々の発展，および⽇本ペプチド学会でのさらなるご活躍を楽しみにしております。若⼿口頭発表賞およびポスター発表優秀賞の選考を実施くださいました選考委員の先⽣⽅にあらためて御礼申し上げます。
討論会最終⽇の早朝に新型コロナ感染症の影響で受賞講演が順延されていた Philip E. Dawson 先⽣（The Scripps Research Institute）の 2020 年度
Akabori Memorial Award 受賞講演が挙⾏されました（図 3）。ご講演タイトルは「Chemoselectivity inProtein Synthesis」でありました。お話の中で，今⽇では⻑鎖ペプチドやタンパク質の化学合成において欠くことのできない，Dawson 先⽣の創造したNative Chemical Ligation への最初の挑戦を記した
実験ノートが紹介されました。ペプチド化学史における感動的瞬間に触れることができたように感じました。余談ですが，受賞メダルは Dawson 先⽣のお⼿
元にはまだありません。コロナが落ち着いたところでのお渡しになります（笑）。

図2

さらに最終⽇の午後に，⽇本ペプチド学会「学会賞」と「奨励賞」の受賞講演が⾏われました。2021
年度の学会賞は，⽇本ペプチド学会前会⻑でおられました三原久和先⽣（東京⼯業⼤学）に贈られました（図 4）。ご講演のタイトルは「デノボデザインを基軸とする機能性ペプチドの創製」で，三原先⽣の⻑きにわたるペプチド科学への多⼤なご貢献と機能性ペプチ
ドの戦略的創製の成果を拝聴する貴重な機会となりました。あらためてお祝いと⽇本ペプチド学会への⻑年のご貢献に感謝申し上げます。そして先⽣の益々のご活躍を祈念いたします。2021 年度の奨励賞は，森本淳平先⽣（東京⼤学）と三澤隆史先⽣（国⽴医薬品食品衛⽣研究所）がご受賞されました（図 5，6）
。おめ
でとうございます。お⼆⼈のご講演タイトルは，それぞれ「ペプトイドの⽴体配座研究と⽣体分⼦認識への展開」と「次世代中分⼦ペプチド医薬品創出に向けた基盤技術の開発」でありました。お⼆⼈のご講演を拝聴しながら，諸先輩⽅の築いたペプチド科学の発展の歴史を，多くの現役の先⽣⽅が⼤切に紡ぎながら，若⼿研究者に⼿渡され，そしてペプチド科学の新たな 1

ポスター発表優秀賞受賞者（Zoom 画⾯）

図 3 Dawson 先⽣の 2020 年度 Akabori Memorial Award 受賞式とご講演（Zoom 画⾯）（上段右は，⽇本ペプチド学会野⽔会⻑，
下段右は，赤路座⻑）3

ページが描かれ，未来へと⼤きく羽ばたき続けているということを強く感じました。森本先⽣と三澤先⽣のペプチド研究の益々のご発展を祈念するとともに，全ての若⼿研究者が⽇本ペプチド学会を礎に共創的な交流を深め，世界へ飛翔されることを期待しています。
ところで，オンライン開催での企業のご参画として，3 ⽇間に渡り 5 社にペプチド科学に関連の深い製品・技術に関するご講演を，企業オンラインセミナーとしてお昼の時間に開催いただきました。各セミナーには平均 75 名がご参加くださいました。ご開催の企業及び講師の皆様，ならびに各セミナーにご参加くださった皆様に御礼申し上げます。⼀⽅，オンライン開催の利点を活かして，今回はバーチャル展⽰会／動画
広告を 6 社にご開催いただきました。オンデマンド
で企業情報を取得できるバーチャル展⽰会場をご⽤意すると共に，セッション開始前などには広報動画を放映いたしました。さらにポスターセッションの時間帯
では，バーチャル展⽰会場の訪問者と企業ご担当者様とのインタラクティブな交流の場も持っていただきました。
懇親会（Social Gathering）は，本来の対⾯での会には到底及びませんが，2 ⽇⽬の夕刻にバーチャル小部屋を 16 室ご⽤意し，オンラインで開催いたしました。学⽣の部屋，中年の部屋，重鎮の部屋，松の間など柔らかいものから，ペプチド合成の間，⽣理活性ペプチドの間，未来のペプチド科学を考える間など，ペプチド科学に焦点を絞った特別の小部屋もご⽤意しました。当初はこのような箱だけのご⽤意で，本当に皆様のご参加が叶うのか⼼配しておりました。しかし，取り越し苦労で，実際はとても盛況でありました。終了予定時間でやむなく各部屋を締めさせていただきま
したが，皆様お話が尽きないようでありました。後⽇
お聞きしますとある先⽣⽅におかれましては，オンラ
インでの有志の 2 次会も楽しまれたようです。若⼿ペ
プチド夏の勉強会をはじめ，まさに皆様の常⽇頃からの深い親睦の故かと思います。皆様が学会を通じて多くのペプチド仲間をお作りいただくことが，ペプチド科学の発展にとても⼤切ですね。今回のオンライン懇
親会も少しお役に⽴てたかなと思っております。
最後になりましたが，本オンライン討論会の準備と運営，プログラム編成等にご協⼒頂きました実⾏委員会の小出隆規先⽣（早稲田⼤学），三原久和先⽣（東京⼯業⼤学），野⽔基義先⽣（東京薬科⼤学），玉村啓
和先⽣（東京医科歯科⼤学），堤浩先⽣（東京⼯業⼤学），増田亮先⽣（早稲田⼤学），辻耕平先⽣（東京医図4

三原先⽣の 2020 年度⽇本ペプチド学会「学会賞」受賞講演（Zoom 画⾯）（右は，坂口座⻑）

図5

森本先⽣の 2020 年度⽇本ペプチド学会「奨励賞」受賞講演（Zoom 画⾯）（右は，菅座⻑）図 6 三澤先⽣の 2020 年度⽇本ペプチド学会「奨励賞」受賞講演（Zoom 画⾯）（右は，出⽔座⻑）4

科歯科⼤学），⼭田雄⼆先⽣（東京薬科⼤学）ならびに，東京薬科⼤学・薬学部・薬品化学教室の谷口敦彦
先⽣，田口晃弘先⽣，今野翔先⽣，⽔口友絵秘書，そして薬品化学教室の院⽣・学部⽣の皆様に⼼より御礼申し上げます。さらに種々の事務活動，Web システム運営に多⼤なご⽀援をくださった学会事務局の宮嶋
令⼦様，森川和憲様に⼼より御礼申し上げます。また，Zoom によるオンライン開催にご協⼒いただきました株式会社プロコムインターナショナルの皆様に⼼よりお礼申し上げます。さらに，討論会開催のノウハ
ウを丁寧にご教⽰くださいました第 57 回をお世話された松浦和則先⽣に御礼申し上げます。慣れないオンライン開催のため，皆様には⾏き届かないことも多々あったかと存じます。この場をお借りして深謝申し上げます。そして，⽇本ペプチド学会への皆様の引き続きのご⽀援を賜りますよう，どうぞよろしくお願い申し上げます。
次年度以降もペプチド討論会は続いて参ります。次回第 59 回は，東北⼤学・土井隆⾏先⽣，⼭形⼤学・
今野博⾏先⽣のお世話で，2022 年 10 月 26 ⽇ ㈬ 〜28
⽇ ㈮ の 3 ⽇間に渡り，トークネットホール仙台（仙台市民会館）にて開催されます。新型コロナ感染症の状況はまだ⾒通せませんが，次回は，東北の地にて対⾯で皆様にお会いできますことを，そして皆様の研究の益々のご発展を祈念しつつ，筆を置かせていただきます。
はやし よしお©
ª
東京薬科⼤学薬学部
薬品化学教室 ®
­相男先⽣，下東康幸先⽣等にペプチド化学のいろはをご教⽰いただきました。ロックフェラー⼤学においては，Emil Thomas Kaiser 研究室において，オキ
シム樹脂を⽤いたタンパク質の化学合成研究を実施
し1 ，ペプチド・タンパク質のデザイン・機能研究や分⼦⽣物学研究の考え⽅を，Kaiser 先⽣をはじめ多くの米国⼈や⽇本⼈研究者から学ぶ機会を得ました。
1988 年に帰国後，九州⼯業⼤学⼯学部助⼿として着任し，⼤学教員としての教育研究のキャリアを開始しました。ここでは初めて⼯学部教員として，西野憲和
先⽣とともに機能性ペプチドの創製に関する研究をスタートさせました。その後，1993 年に⻑崎⼤学⼯学部（青柳東彦先⽣），1995 年東京⼯業⼤学⽣命理⼯学部（上野昭彦先⽣）に助教授として着任し，さらに2005 年に⽣命理⼯学研究科教授に昇任させていただ
き，デノボデザインを基軸とするさまざまのペプチド科学の研究を展開する機会を与えていただきました。
東京⼯業⼤学では，研究以外でも各種研究会活動や学
院⻑，副学⻑等の⼤学の教育研究の運営にも関わらせていただき，ペプチド科学のみならず多くの⽣命科学に関する経験を積むことができております。本学会賞の「デノボデザインを基軸とする機能性ペプチドの創製」は，九州⼤学，九州⼯業⼤学，⻑崎⼤学での研究を母体にした東京⼯業⼤学における研究成果に基づいております。
ペプチド・タンパク質は，特異的な⽴体構造を形成し，その構造上のアミノ酸の官能基配置に基づく分⼦
認識能や機能を発揮します。この⽴体構造を⾃在に設計し操作できれば，種々の機能性ペプチドを創出できると考えられます。筆者らは，α ヘリックスや β シー
ト等の⼆次構造やその組み合わせの⽴体構造ペプチドを種々デザイン・合成し，さらにアミノ酸を置換したライブラリを作製することにより，⾼機能のペプチドを探索する研究を展開してきました。このような α
ヘリックスや β シート構造をアミノ酸配列から設計し，合成するペプチドのデノボデザイン研究に 1980
年代の初期の段階から参画し2 ，新規の機能性ペプチ
ドからなるデザインペプチドシステム（ペプチド⼯学）を開拓してきました。現在では当たり前の⼿法となっているペプチドのデザインというコンセプトの導⼊は，その後のペプチドライブラリの技術とあいまって，従来のアミノ酸置換によるペプチドの構造活性相
関研究の⽅法を⼤きく転換させる研究⼿法となっています。加えて，ペプチドやタンパク質の構造解析技
術，相互作⽤分析技術や分⼦⽣物学⼿法，細胞⽣物学
⼿法を取り⼊れて，ケミカルバイオロジーや合成⽣物学，またバイオマテリアル科学の発展に⼤きく貢献してきていると思います。

­®
­
yhayashi@toyaku.ac.jp ®
« https://www.hinka-toyaku.com/ ¬2021 年度⽇本ペプチド学会賞受賞に際してこの度，⽇本ペプチド学会賞
を「デノボデザインを基軸とする機能性ペプチドの創製」の研究題⽬で受賞することができ，
約 40 年間ペプチド科学に携っているものとして⼤変光栄です。今後も⽇本ペプチド学会の発展に貢献できるように努
三原 久和
⼒していきたいと思っています。選考にあたられました委
員の先⽣⽅および野⽔会⻑を含む⽇本ペプチド学会の関連の先⽣⽅に厚く御礼申し上げます。今回の受賞
は，九州⼤学理学部，九州⼯業⼤学⼯学部，⻑崎⼤学
⼯学部，東京⼯業⼤学⽣命理⼯学研究科および⽣命理⼯学院の学⽣・卒業⽣・スタッフ全体の成果であり，また研究を⽀えていただいた恩師の先⽣⽅，先輩，同僚の⽅々のご協⼒とご⽀援の賜物であり，この場を借りて厚く御礼申し上げます。
筆者は，1986 年に九州⼤学理学研究科化学専攻にて博士を取得後，米国ロックフェラー⼤学に博士研究員として留学しました。九州⼤学では，泉屋信夫先⽣，加藤哲夫先⽣，青柳東彦先⽣，脇道典先⽣，李1. ペプチドバイオチップの創製とタンパク質や細胞の新規解析システムの構築

DNA チップをはじめとして，プロテインチップ，

抗体チップ等多種のバイオチップの研究が精⼒的に実施されています。我々は，ペプチドの α ヘリックスや
β シート構造に基づく⾼度な分⼦認識能⼒に着⽬し，それらの蛍光性ペプチドのライブラリをデノボデザイ
ン⼿法により種々構築し，基板上に配置することによ5り，他で研究されているプロテインチップとは⼀線を画すタンパク質を検出するペプチド性バイオチップを世界に先駆けて開発しました（図 1）。このペプチド性バイオチップは，検出対象のタンパク質に対して，
ライブラリペプチドがそれぞれ異なる結合性をもつために，種々の蛍光強度変化を⽰すことを利⽤し，これらの多様な蛍光応答シグナルをプロテインフィンガー
プリント（PFP）というカラーバーコードとして表現する新規のバイオチップシステムです3–6 。初めに，酵素とその阻害剤の相互作⽤様式をモチーフとして，
β ループ構造を有する 126 種類からなる蛍光基結合ペプチドライブラリをデザイン・合成しました。各ペプ
チドは，種々のタンパク質に対して異なる結合特性を有し，異なる蛍光強度増加を⽰しました。この 126 種の蛍光強度変化データを 256 調のカラーバーコード
パターンに変換し，種々のタンパク質ごとの PFP の作製に成功しました（図 2）。また，112 種の α ヘリックスのデザイン蛍光ペプチドライブラリを疎⽔性や電荷性を系統的に変化させて構築し，これらの各ペプチ
ドが種々のタンパク質に対して異なる蛍光応答を⽰す
データを 2 次元 PFP として構築しました（図 2）。構
造的に近似する同類タンパク質は同様な PFP を⽰し，異なるタンパク質は⼤きく異なるパターンを⽰しました。これらの PFP データは定量的な数値として計算
でき，タンパク質の相同性マップの作成にも成功しました。このようなパターン認識性バイオチップは，低分⼦の化合物チップやペプトイドチップ，レクチン等のプロテインチップの解析様式としても他の研究者により独⽴した研究として使⽤され，また軒原博士のベ
ンチャー企業（ハイペップ研究所）による実⽤化へ供与されています。
さらに同様のペプチドチップをガン細胞の識別を⾏うことのできるバイオチップに展開する研究も⾏っています。α ヘリックスペプチドライブラリから⾒出した新規の細胞挿⼊ペプチド（CPP）群を利⽤した独創性の⾼い細胞解析システムや薬物送達システムの構築に成功しました7–10 。この⽬的のために 202 種類の蛍光基結合の α ヘリックスペプチドライブラリをデザ
イン・合成しました。202 種のペプチドは，各種培養
ガン細胞に対して種々のレベルの細胞挿⼊（CP）活性を⽰しました。これらの CP 活性は 1 残基のアミノ酸配列の違いでも⼤きく異なり，また細胞の種類によっても CP 活性が⼤きく変化しました。これらの
CP 活性データをセルフィンガープリント（CFP）として表現し，ガン細胞選択的な細胞タイピングのバイ
オチップ技術基盤を確⽴しました。さらに，本研究で⾒出したガン細胞選択性の異なる CPP を金ナノ粒⼦に結合させて，抗ガン剤ドキソルビシンと複合化させることにより，nM レベルでのガン細胞選択的な薬物送達システムの構築を達成しました11 。
構造や疎⽔性，電荷性を系統⽴ててデザインしたペプチド群を⽤いることにより，タンパク質やガン細胞を識別する新しい概念のペプチドバイオチップシステ
ムを創出することができました。また，金のナノ薄膜
表⾯上の分⼦膜の厚さと比例した金の反射光特性を利⽤したペプチドチップの検出システムも開発しました12 。

2. 自己集合化ペプチドの創製とアミロイド病関連ペ

図1

プチドおよび細胞工学⽤マトリクス展開
⽴体構造を制御したペプチドは，その⾃己集合化のコントロールを⾏うことも可能にします。たとえば適切にデザインされた β シート構造は，ネットワーク化された⽔素結合により，絹の繊維構造と類似した⾃己組織化された構造体を構築します。我々は，種々の βシート構造ペプチドのデノボデザインと⾃己集合化に関する研究を精⼒的に実施しました13–17 。筆者らは，
まずプリオンタンパク質が引き起こす α ヘリックスから β シートへと構造転移し，アミロイド様ナノ構造に⾃己集合化するペプチドのデザインに挑戦しました。このために 14 アミノ酸残基（2 回のヘプテッド
リピート）のコアからなる 2α ヘリックスの両 N 末端にアダマンタン基やオクタノイル基の疎⽔性欠陥を導⼊しました。この疎⽔化した部位を有する 2α ヘリックスペプチドは，α–β 構造転移をゆっくりと起こし，アミロイド様ナノファイバー構造を形成しました（図3）。このペプチド中の E K E K の電荷性アミノ酸をすべての E と K の 16 種のペプチド群として合成し，それぞれを 1 : 1 で混合すると，両親媒性の逆並⾏ β構造の E マイナスと K プラスの電荷がすべてマッチするときにアミロイド様構造へと⾃己集合化することがわかりました。この相補的な電荷認識を利⽤するこデザインペプチドライブラリを利⽤したペプチドチップ

図 2 β ループペプチドを⽤いた PFP（上）と α ヘリックスペプチドを⽤いた 2 次元 PFP（下）の例

6

とにより，2 種類や 3 種類，4 種類の異なる配列を有するペプチド混合の⾃己集合化ナノファイバーを作製できました。これらの β シートペプチドの相補的な⾃己集合化特性を応⽤して，さまざまの⾃己組織化ナノ構造を構築し，タンパク質等をそのナノ構造上に配置するペプチド性分⼦認識材料の構築にも応⽤しています18,19 。
β シート構造の集合体は，アルツハイマー病等の重篤な脳疾患とも関連しています。アルツハイマー病ア
ミロイドペプチドの⾃己集合化を検出し，阻害するペプチド群の創製に成功しました20–22 。アルツハイ
マー病の原因ペプチドである Aβ ペプチド（42 残基）の集合化コア部位（14–23 位）を模倣した 10 残基の両親媒性ペプチドを種々デザインしました。これを細胞毒性の⾼い Aβ のオリゴマーに混合することにより，デザインペプチドが毒性の Aβ ペプチドをアミロ
イド様ファイバーへと増幅変化させ，毒性のないペプ
チドファイバー中に取り込み，その毒性を⼤きく低下

図3させるシステムの構築に成功しています。このアミロ
イド増幅ペプチドは，少量の Aβ ペプチドを⼤量のペプチドナノファイバーとして増幅させるので，Aβ ペ
プチドの簡易型検出システムとしても利⽤可能です。
このデザインペプチドによる Aβ ペプチドとの混合⾃己集合化は，ペプチドどうしの疎⽔性と電荷の上記モ
デルペプチドでの相補的概念を応⽤したものです。
また細胞毒性のない β シート構造性デノボデザイン
ペプチドに着⽬して，その⾃己集合化構造を⼈⼯の細胞外マトリクスとしてコラーゲン等のタンパク質材料の代替細胞⼯学材料として利⽤する研究においても興
味深い独創的な成果をあげています23–25 。我々の開発した⾃己集合化ペプチド E1Y9 は，カルシウムイオン存在下に β シート性のナノファイバーを構築し，ハイドロゲルを⽣成します。E1Y9 ペプチドゲルは，種々の培養細胞を表⾯に効率よく接着し，さまざまの細胞集合体の形を構築しました（図 4）。さらに E1Y9の C 末端に RGD 等の種々の細胞活性化ペプチドを導⼊することにより，細胞接着や細胞成⻑・分化を促進させるペプチドマテリアルとすることができます。例
えば，ラミニンタンパク質由来の IKVAV 配列を導⼊したペプチドナノファイバーは，ラミニンタンパク質と同等の神経突起伸⻑活性を⽰しました。E1Y9 ペプ
チドゲルは，抗ガン剤を混合してマウスに注射でき，体内でのカルシウムイオンでよりゲル化する抗ガン剤
徐放性のケモセラピーバイオマテリアルとして応⽤できました。この技術により，マウス皮下の⼤腸ガン腫
瘍のサイズを⼤きく減少させることに成功しました。
近年これらの成果は，三木助教によって細胞内狭雑環境での⾃己集合化ペプチドによるタンパク質集合体の⼈⼯構築と機能化研究に展開されています26 。
Y9 を基盤にデザインした Y15 ペプチドタグを導⼊した蛍光性タンパク質（GFP や AzamiGreen 等）は，細胞内で⾃己集合化しタンパク質の集合体粒⼦を構築しました。この集合体は，細胞内のタンパク質をリク
ルートし，膜のないオルガネラ様の細胞内機能を⼈⼯的に惹起しました。
我々が展開してきているペプチド⾃己集合体は，相補性概念のデザインによるものであり，そこに機能性の部位を導⼊することにより，病因タンパク質の毒性低下や分⼦認識材料，さらに⽣理活性バイオマテリア
ルへの応⽤を可能にするものです。

α–β 転移性 2α ヘリックスペプチドとアミロイド様ナノファイバーおよび逆並⾏ β シートの相補的電荷相互作⽤の例。7.EKEK（X1–4 位）が最初のデザインペプチド（X1–4 の位置で E あるいは K を⽤いた組み合
わせにより 1.EEEE から 16.KKKK までの 16 種のペプチドを構築した）

3. 立体構造制御したペプチドライブラリおよび低分子複合化ライブラリの構築
新規の機能性ペプチド創製のためには，多種類のペプチドから構成されるライブラリの構築が有⽤な⼿法です。我々は，ペプチドのデノボデザイン研究に基づき，⽴体構造を設計したペプチドのライブラリを化学合成法あるいはファージ提⽰法を駆使して構築し，新規の機能性ペプチド群を創出しました27–29 。
また単糖等低分⼦化合物を複合化したペプチドのラ
イブラリを創製する化学修飾ペプチドファージ提⽰法を開発しました30–32 （図 5）。ペプチドのファージ
提⽰法でよく利⽤される線状ファージ M13 類似の fd
ファージで，その pIII タンパク質の Cys 残基をすべて置換した non-Cys-pIII ファージをスイス EPFL 教

図 4 E1Y9 ペプチドゲルとそのナノファイバー構造・細胞
接着画像および in vivo 薬剤徐放7

授の Heinis 先⽣からご提供いただいて利⽤しています。このファージ提⽰法を⽤いて，単糖結合の β ルー
プや α ヘリックスペプチドライブラリ，さらに staple
架橋基あるいは蛍光基を導⼊した α ヘリックスペプ
チドライブラリを構築し，ガン関連のレクチンタン
パク質ガレクチン類や hDM2 タンパク質等に選択的に結合するペプチドのスクリーニングを⾏っています。この技術を展開して，堤准教授は，各種薬物を結合した構造制御ペプチドライブラリ（Drug Peptide
Conjugate：DPeC）研究を進めています。本法は従来のファージ提⽰法では不可能であった，糖や薬剤，
架橋基，蛍光基を複合化した機能性デザインペプチド
ライブラリを容易に取得できるものであり，標的タン
パク質選択的結合ペプチドの創薬基盤研究においても画期的なものだと思います。

ただいた学会に⼤変感謝しております。学会メンバーの⽅々におかれましては，⽇本ペプチド学会が有する伝統と国際的ネットワークを⼤いに利⽤して，ペプチ
ド科学の革新に向けてご研究をますます発展されることをお祈りいたします。
本原稿の執筆過程（2021 年 11 月）中に，青柳東彦
先⽣のご逝去の報に接しました。青柳先⽣のペプチド科学と学会への貢献に感謝して，ご冥福をお祈りいたします。
参考文献（代表的なものを記載しました）

1. Mihara, H.; Kaiser, E. T. Science 1988, 242,
925–927.
2. Mihara, H.; Kanmera, T.; Yoshida, M.; Lee, S.;
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3. Takahashi, M.; Nokihara, K.; Mihara, H.
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10. Usui, K.; Tomizaki, K.-Y.; H. Mihara, H. in
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15. Sakamoto, S.; Obataya, I.; Ueno, A.; Mihara,
H. Chem Commun 1999, 1111–1112.
16. Matsumura, S.; Uemura, S.; Mihara, H. Chem
Eur J 2004, 10, 2789–2794.
17. Takahashi, Y.; Ueno, A.; Mihara, H. ChemBioChem 2002, 3, 637–642.
18. Sawada, T.; Takahashi, T.; Mihara, H. J Am
Chem Soc 2009, 131, 14434–14441.
19. Sawada, T.; Mihara, H.; Serizawa, T. Chem

おわりに以上のように，筆者の機能性ペプチドの創製に関する研究は，35 年に及ぶペプチドやタンパク質のデノ
ボデザイン研究に基づいた⽴体構造を制御したペプチドの構築により展開されていると⾃負しております。
これらの機能性ペプチド研究は，ペプチドバイオチップ，アミロイドペプチドの制御，⼈⼯細胞外ペプチド
マトリクスや新規ファージ提⽰ペプチドライブラリ構
築法等の有⽤なペプチド⼯学システムの創出に結びついています。これからも合成技術や分⼦⽣物学⼿法を含むオリジナルな研究⼿法によってデザインペプチド
利⽤の先端研究を進めていきたいと思っております。
最後に，1982 年の第 20 回ペプチド化学討論会から毎年討論会に参加し，2021 年の第 58 回ペプチド討論
会まで，⽇本ペプチド学会において多くの研究成果発表をさせていただきました。また学会において，評議員（1994〜）および理事（2002〜）の職を，また第 15期（2018〜2019 年度）に会⻑を，16 期（2020〜2021
年度）に副会⻑を務め，学会運営においてもたくさんのことを勉強させていただきました。さらに国際ペプ
チドシンポジウムをはじめとした，欧米アジアでの多くの国際会議にも参加する機会を与えていただきました。学⽣や助⼿の頃には想像もしていなかった経験をさせていただき，走り抜けてきた 40 年間，育てていTarget protein
ligand図5

低分⼦化合物修飾を可能にしたデザインペプチドのファージ提⽰ライブラリの構築

8

Record 2013, 13, 172–186.
20. Takahashi, T.; Ohta, K.; Mihara, H. ChemBioChem 2007, 8, 985–988.
21. Suzuki, M.; Takahashi, T.; Sato, J.; Mie,M.; Kobatake, E.; Mihara, H. ChemBioChem
2010, 11, 1525–1530.
22. Takahashi, T.; Mihara, H. Acc Chem Res
2008, 41, 1309–1318.
23. Fukunaga. K.; Tsutsumi, H.; Mihara, H. PeptSci 2013, 100, 731–737.
24. Fukunaga. K.; Tsutsumi, H.; Mihara, H. PeptSci 2016, 106, 476–483.
25. Fukunaga. K.; Tsutsumi, H.; Mihara, H. Bull
Chem Soc Jpn 2019, 92, 391–399.
26. Miki, T.; Nakai, T.; Hashimoto, M.; Kajiwara,
K.; Tsutsumi, H.; Mihara, H. Nat Commun
2021, 12, 3412.
27. Jumawid, M. T.; Takahashi, T.; Yamazaki, T.;
Ashigai, H.; Mihara, H. Prot Sci 2009, 18,
384–398.
28. Sawada, T.; Ishiguro, K.; Takahashi, T.; Mihara, H. Mol BioSyst 2011, 7, 2558–2562.
29. Maeda, Y.; Sawada, T.; Takahashi, T.; Yuasa,
H.; Mihara, H. Bioconj Chem 2020, 31,
2533–2540.
30. Arai, K.; Tsutsumi, H.; Mihara, H. Bioorg
Med Chem Lett 2013, 23, 4940–4943.
31. Chang, I. V.; Tsutsumi, H.; Mihara, H. Mol
BioSyst. 2017, 13, 2222–2225.
32. Anananuchatkul, T.; Chang, I. V.; Miki, T.;
Tsutsumi, H.; Mihara, H. ACS Omega 2020, 5,
5666–5674.

1. はじめに
中分⼦創薬の要として期待されるペプチドには，細胞膜透過性が低いという課題があり，それゆえ，⾼い
細胞膜透過性を⽰す⼈⼯中分⼦の開発が求められています。数ある⼈⼯中分⼦の中で，ペプトイドは，細胞膜透過性の⾼い分⼦として注⽬されてきました。
1992 年に，N 置換グリシンのオリゴマー（オリゴNSG）がペプトイドとして提唱され1（図 1 左），後に，オリゴ NSG が⾼い膜透過性を⽰すことが実証されました2 。しかしながら，初期に開発された G-protein
coupled receptors（GPCR）リガンド3 以外には，タンパク質に⾼い結合親和性を⽰すペプトイドは報告されておらず，ペプトイドはタンパク質への結合親和性が不⼗分であることが⽰唆されています。これは，ペプトイドの主鎖⼆⾯⾓の回転⾃由度が⼤きく，特定の⽴体配座を安定に形成できないことが 1 つの⼤きな要因であると考えられています。
このようなオリゴ NSG の⽴体配座不安定性の課題を克服する⽅法の 1 つとして，2013 年に Kodadek らによって，オリゴ N 置換アラニン（オリゴ NSA）が提唱されました4 （図 1 右）。オリゴ NSA は，擬似的
1,3-アリル歪みの効果によって，主鎖⼆⾯⾓の回転が⾼度に抑制されています。そのため，特定の⽴体配座
を安定に形成する剛直なペプトイドであることが期待されます。しかしながら，その合成が困難であるために，NSA 残基が連続したオリゴマーを合成することは困難でした。そのため，この分⼦が期待されるとおり剛直であるのか，また，タンパク質に⾼い結合親和性を⽰すか，という点については，研究が進んでおらず，明らかではありませんでした。このような中，2015 年ごろから，私たちは，中分⼦創薬の 1 つのモダリティとしてこの分⼦に興味を惹かれ，その研究を開始しました。

みはら ひさかず©
ª
東京⼯業⼤学 ⽣命理⼯学院 ®
­­®
­hmihara@bio.titech.ac.jp ®
« http://www.mihara.bio.titech.ac.jp ¬2. オリゴ N 置換アラニンの合成
オリゴ NSA の構造解析やタンパク質へのリガンド探索を促進するため，我々はまず，オリゴ NSA の簡
便かつ信頼性の⾼い固相合成法の確⽴に着⼿しました。2013 年の Kodadek らの報告では，NSA 残基を含むペプトイドの固相合成法が⽰されていますが，
NSA 残基の連続導⼊は 3 残基にとどまっており，また，合成されたペプトイドの純度や収率は明らかではありませんでした4 。そのため我々は，簡便にかつ信頼性⾼くオリゴ NSA を合成できる固相合成法の確⽴に取り組みました。

令和三年度⽇本ペプチド学会奨励賞を受賞してこの度は⽇本ペプチド学会
奨励賞という名誉ある賞を賜りまして，⼤変光栄に存じます。会⻑の野⽔基義先⽣をはじめ，選考委員の先⽣ならびに関係の諸先⽣⽅に⼼より御礼申し上げます。本稿では，受賞研究である「ペプトイドの⽴体配座研究と⽣体分⼦認識への展開」について概説させて頂き
ます。

森本 淳平

図1

9

ペプトイドの構造式

我々は，2015 年に Kodadek らにより提案された合成スキームから出発して5 ，オリゴ NSA の固相合成法を確⽴しました。まず，嵩⾼い NSA 残基に対するFmoc アラニンの縮合反応は，1-ethoxycarbonyl-2ethoxy-1,2-dihydroquinoline（EEDQ）を ⽤ い る ことで，定量的に進⾏させられることを⾒出しました。
その他，いくつかのテクニカルな問題を解決して確⽴した固相合成法（図 2）により，5-mer までのオリゴ
NSA をよい収率で単離することができるようになりました6 。

として直線状に伸びたかたちをしていることがわかりました（図 3）
。この分⼦の結晶構造中での主鎖の⽴体配座は，density functional theory（DFT）計算か
ら推定されたものとよく⼀致しており，オリゴ NSAが計算で予測可能なかたちを形成する分⼦であることが⽰唆されました。さらに，我々は，この伸びた構造
が，⽔溶液中でも安定に形成されるのかを調べるために，NMR による実験的な溶液中での構造解析，および，分⼦動⼒学シミュレーションに基づく構造解析を⾏いました。その結果，オリゴ NSA は⽔溶液中でも伸びた構造を安定に形成することが⽰唆されました。
こうしたことから，オリゴ NSA は，期待されていた通り，剛直なペプトイドであることが明らかとなってきました6 。

3. オリゴ N 置換アラニンの構造解析
次に我々は，この分⼦が剛直であることを実証するために，構造解析に着⼿しました。まず，X 線結晶構造解析を試みたところ，N ベンジルアラニンのペンタ
マーから単結晶が得られ，オリゴ NSA が，主鎖全体

4. オリゴ N 置換アラニンのタンパク質リガンドとしての有⽤性
オリゴ NSA が，⽔中で特定の⽴体配座を安定に形成するペプトイドであると明らかになってきたため，
我々はこの新規ペプトイドがタンパク質リガンドとして有⽤であるかを検証することとしました。オリゴ NSA の主鎖は，剛直であるため，3 次元空間の特定の位置に官能基を提⽰する⾜場と⾒なすことができます。そこで我々は，オリゴ NSA を⾜場として，タ
ンパク質リガンドの合理的設計ができるのではないかと考え，その研究に着⼿しました。モデル標的タンパ
ク質として，がん細胞で過剰発現することが知られる MDM2 を標的としたリガンド設計を⾏いました。
MDM2 は，p53 をユビキチン化しタンパク質分解に誘導することで，アポトーシスを抑制することが知られています。MDM2 と p53 の相互作⽤界⾯に着⽬すると，p53 の Phe，Trp，Leu の 3 つの残基が MDM2への結合に⽀配的な寄与をしています7 。そこで我々は，オリゴ NSA を⾜場として，これら 3 つの側鎖の官能基を p53 と同様の距離・配向関係で提⽰する分⼦を設計し，MDM2 に結合するかどうかを検証する
こととしました（図 4）。
設計したオリゴ NSA 1 の MDM2 への結合を，等
温 滴 定 型 ⽰ 差 熱 量 計（ITC）で 測 定 し た と こ ろ，𝐾d = 1.1 µM で結合することが確認されました。さらに，蛍光標識した p53 由来のペプチドをプローブとして，競合型蛍光偏光（FP）測定を⾏ったところ，

図 2 オリゴ NSA の固相合成スキーム

図 3 N ベンジルアラニンペンタマーの構造式（上），および，結晶構造と DFT 計算による推定構造の重ね合わせ（下）。Adapted with permission from reference

図 4 MDM2 に結合するオリゴ NSA 1 の設計

6. Copyright 2019 American Chemical Society.

10オリゴ NSA 1 が p53 と競合的に MDM2 と結合することが明らかとなり，その阻害活性 𝐾i は 0.93 µM と算出され，ITC で測定した 𝐾d 値とよく⼀致する結果となりました。さらに，オリゴ NSA の剛直性がタンパク質への結合に重要であるかを検証するために，オリゴ NSA 1 の⼀部もしくは全ての残基をグリシン残基に置換した分⼦を合成し，これらについても競合型
FP 測定により，MDM2 への結合能を評価しました。
その結果，主鎖のアラニン残基の割合が減少するほど，MDM2 への結合は弱くなり，オリゴ NSA の主鎖
⾻格の剛直性が，MDM2 への結合に重要であることが⽰唆されました6 。
これらの結果から，オリゴ NSA が，タンパク質リ
ガンドとして有⽤なペプトイドであることが⽰されました。

残基⽬の官能基を最適化することで膜透過性を向上させました。その結果，図 5 に⽰すオリゴ NSA 3 が，⾼い結合親和性と膜透過性を⽰す誘導体として⾒出されました。
こうして構造最適化したオリゴ NSA 3 を SJSA-1 細胞に作⽤させたところ，細胞内で MDM2–p53 の相互作⽤が阻害され，48 時間後には，細胞がアポトーシスへと誘導されました。以上の結果から，オリゴ
NSA は，細胞内 PPI を阻害するモダリティとして有⽤であることが⽰されました8 。

6. おわりに本稿で⽰したとおり，オリゴ NSA は，剛直な主鎖⾻格を有するペプトイドであり，細胞内 PPI を阻害する分⼦として有望です。最近になって⼤環状化されたオリゴ NSG もタンパク質リガンドとして優れた性質を⽰すことが⽰され始めました9,10 。今後，こうしたペプトイドを組み合わせて⽤いていくことで，様々な細胞内 PPI を標的とした阻害剤が創出されていくと期待されます。
本研究を進めるにあたっては，多数の素晴らしい共同研究者の皆様にお世話になりました。⼼より感謝申し上げます。また，研究室を主宰する⼭東信介教授との深いディスカッションは，本研究を進める上でなくてはならないものでした。この場を借りて改めて感謝
申し上げます。最後に，研究に熱⼼に取り組んでくれた学⽣の皆様に深く感謝いたします。彼／彼⼥らの情熱と抜きん出た研究能⼒なくしては，ここまでの研究を成し遂げることはできませんでした。今後，⽇本ペプチド学会の⽅々とより⼀層切磋琢磨しながら，ペプ
チド関連の優れた研究を世界に発信していけるよう精進していく所存です。今後とも何卒よろしくお願い申し上げます。

5. オリゴ NSA を⽤いた細胞内タンパク質阻害剤創出への挑戦
本記事のはじめに述べたように，ペプトイドは，当初，膜透過性の⾼い⼈⼯中分⼦として開発されました。そのため，我々は，オリゴ NSA が細胞内タン
パク質間相互作⽤（PPI）の阻害剤として働くであろうと期待しました。MDM2 リガンドとして設計したオリゴ NSA 1 を，MDM2 を過剰発現する SJSA-1
細胞に作⽤させたところ，期待に反して，細胞内のMDM2–p53 相互作⽤の阻害は確認されませんでした。細胞膜透過性を考慮して，C 末端のピペラジン構造を除去した誘導体 2 について同様に評価しましたが，やはり，MDM2–p53 相互作⽤の阻害は確認されませんでした。
我々は，最初に設計した MDM2 リガンドの結合親和性や膜透過性が不⼗分であったのだと考え，これらを向上させるための構造最適化に取り組みました。まず，MDM2 との結合に関与する 1，3，5 残基⽬の官能基を最適化することで MDM2 との結合親和性を向上させ，続いて，MDM2 との結合に関与しない 2，4

図5

参考文献

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オリゴ NSA 2，3 の化学構造（上）と Annexin V を⽤ い た 細 胞 ア ポ ト ー シ ス 誘 導 の 評 価 結 果（下）。
Nutlin-3a は既知の MDM2–p53 相互作⽤阻害剤であり、ポジティブコントロールとして⽤いた。Adaptedfrom reference 8 with permission from the Royal
Society of Chemistry.
11

7.
8.
9.
10.

きました。留学先では，現在の上司である出⽔庸介先⽣とも同ラボに在籍しており，⼀年という短い留学ではありましたが私の研究⼈⽣において⼤きな変化をもたらした期間となりました。
その後，東京⼤学分⼦細胞⽣物学研究所の橋本先⽣の元で 1 年間助教を務め，国⽴医薬品食品衛⽣研究所
にて研究を⾏う機会をいただきました。本研究所においてこれまでに，ヘリカル構造制御に基づく⽣理活性ペプチドの開発研究として，抗菌ペプチドや細胞膜透
過性ペプチド，および多様な⽣理活性を付与可能な
ヘリカルテンプレートペプチドの開発研究を⾏いました。

abe, T.; Yoshida, F.; Asada, M.; Nakamura, T.;
Senoo, A.; Nagatoishi, S.; Tsumoto, K.; Sando,
S. J Am Chem Soc 2019, 141, 14612–14623.
Kussie, P. H.; Gorina, S.; Marechal, V.; Elenbaas, B.; Moreau, J.; Levine, A. J.; Pavletich,
N. P. Science 1996, 274, 948–953.
Fukuda, Y.; Yokomine, M.; Kuroda, D.;
Tsumoto, K.; Morimoto, J.; Sando, S. ChemSci 2021, 12, 13292–13300.
Oh, M.; Lee, J. H.; Moon, H.; Hyun, Y. J.; Lim,
H. S. Angew Chem Int Ed 2016, 55, 602–606.
Schneider, J. A.; Craven, T. W.; Kasper, A. C.;
Yun, C.; Haugbro, M.; Briggs, E. M.; Svetlov, V.; Nudler, E.; Knaut, H.; Bonneau, R.;
Garabedian, M. J.; Kirshenbaum, K.; Logan,
S. K. Nat Commun 2018, 9, 4396.

1. 抗菌ペプチド（Antimicrobial peptides: AMPs）
抗菌ペプチドは，宿主細胞の防御因⼦として機能
し，⾃然免疫および獲得免疫応答の両⽅に寄与しています1 。近年，抗菌ペプチドの幅広い抗菌スペクトルが着⽬され，多剤耐性菌を含む微⽣物感染症に対する新たな治療薬として期待されています。代表的な抗菌ペプチドとしてディフェンシンやマガイニン 2 などが知られており，それぞれ β シートや α ヘリックスなどの規則正しい⼆次構造を形成しています2 。また，カチオン性アミノ酸と疎⽔性アミノ酸が適切に分布させることにより両親媒性特性を⽰し，細菌の細胞膜に直接作⽤することで抗菌活性を⽰します3 。そのため，従来の抗⽣物質とは異なり薬剤耐性菌の⽣じる可能性が低いと考えられています4 。抗菌ペプチドの広範囲な抗菌スペクトルを活かし，抗菌活性を⾼めることができれば，多剤耐性菌を含めた微⽣物感染症に対する有効な治療法につながると考えました。
当研究室ではこれまでに，ヘリカル構造に基づく
新規 AMPs の開発研究を⾏ってきました5–8 。その中で，抗菌活性に重要であると考えられている両親媒性ペプチドとして，疎⽔性アミノ酸である Leu およびカチオン性アミノ酸である Lys を空間的に分けて配置したペプチド Stripe をデザインしました。合成したペプチドについてその抗菌活性を評価したところ，
Stripe ペプチドはグラム陽性菌・グラム陰性菌に対し⾼い抗菌活性を⽰すことを明らかにしました。次に，抗菌ペプチドは細菌膜を標的とすることから，ヒトの細胞膜にも作⽤することで細胞毒性の可能性が懸念されます9 。そこで，Stripe ペプチドを⽤いてヒト赤血球に対する溶血性試験を⾏いました。その結果，Stripe ペプチドは溶血性を⽰さないことが明らかになり，優れた抗菌ペプチドとして機能することを⾒出しました。⼀⽅で，当研究室ではこれまでに，短鎖ペプチドに対し α,α-ジ置換アミノ酸（α,α-disustituted
amino acids: dAAs）を導⼊することで，ヘリカル構
造を安定化可能であること，⽣理機能の向上および分解酵素耐性に寄与することを⾒出しています。これらの知⾒を活かし，Stripe ペプチドに対し，dAAs
や側鎖架橋構造を導⼊したペプチドを合成すること
でより抗菌活性を向上させた抗菌ペプチドの開発を⽬指しました。まず，Stripe ペプチドの Ala 残基をGly や dAAs，側鎖架橋構造を導⼊したペプチド 1–5を合成した。その後，各種菌に対する抗菌活性評価を

もりもと じゅんぺい©
ª
東京⼤学 ⼤学院⼯学系研究科 ®
­­®
­化学⽣命⼯学専攻 ®
« jmorimoto@chembio.t.u-tokyo.ac.jp ¬令和三年度⽇本ペプチド学会奨励賞を受賞してこの度は，⽇本ペプチド学会奨励賞という栄誉ある賞を頂き，誠に光栄に存じます。
学会⻑の野⽔基義先⽣をはじめ，副会⻑の三原久和先⽣および理事，監事，評議員，また選考委員の先⽣⽅に本紙を借りて⼼より感謝申し上げます。
三澤 隆史
前号においてヘリカルテンプ
レートの開発とその応⽤に関する内容が掲載されており，連続で寄稿できること光栄に存じます。本稿では，受賞研究である「次世代型中分⼦ペプチド医薬品創出に向けた基盤技術の開発」
について概説させていただきます。
はじめに

筆者は東京⼤学⼤学院薬学系研究科の橋本祐⼀先⽣の指導のもと，変異型タンパク質の構造を修正する小分⼦リガンドの開発に取り組み学位を取得しました。
橋本先⽣の研究室では，新規⽣理活性物質の創出に向けた創薬マルチテンプレート⼿法が提案されております。本⼿法では，⼀つの基本⾻格をテンプレートとして構造修飾を⾏うことで，様々な⽣理活性へと活性を付与できる⽅法です。本研究は現在⾏うヘリカルペプ
チドをテンプレートとした⽣理活性ペプチドの開発研究に繋がったと考えています。学位取得後，米国ウィ
スコンシン⼤学マディソン校化学科に博士研究員として留学を経験しました。留学先では，β-アミノ酸を利⽤したフォルダマー研究を⾏っている Samuel H.
Gellman 先⽣1 の下で，ペプチド研究をご教授いただ12

⾏った結果，Gly を導⼊したペプチドは抗菌活性が減弱すること，dAAs や側鎖架橋構造を導⼊したペプ
チドは Stripe ペプチドよりも⾼い抗菌活性を⽰すことが明らかになりました。⼀⽅，ヒト赤血球に対する溶血性を評価したところ，側鎖架橋構造の導⼊により溶血性を⾼めることが明らかになり，⾼すぎる
疎⽔性は溶血性につながることを⽰しました。以上の結果，stripe ペプチドに代表的な dAAs である aib（2-aminoisobutyric acid）を導⼊した 2 は溶血性を⽰すことなく多剤耐性菌に対して抗菌活性を⽰すことを明らかにしました5,7 （図 1）。

（7）は⽔溶液中で安定なヘリカル構造を形成することを明らかにしました。そこで，ペプチド 7 に対し，クリック反応を⾏うことで多様な官能基の導⼊に成功しました11 。また，同様の⼿法により，抗菌ペプチドの効率的な構造活性相関解析研究にも応⽤可能であることを⽰し，⼀つのテンプレートから多様な性質を⽰す
ペプチドへ展開可能であることが明らかになりました。上記研究の詳細につきましては第 122 号ペプチ
ドニュースレター（5〜9 ページ）をご参照ください。

3. ヘリカルプロモーター配列の開発の細胞膜透過性ペプチドへの応⽤
細胞膜透過性ペプチド（CPPs）は核酸やタンパク質などの⽔溶性カーゴ分⼦細胞内に導⼊するデリバ
リーツールとして注⽬を集めています。これまでに，
CPP に多く含まれるカチオン性アミノ酸は細胞表⾯の酸性官能基と相互作⽤することで細胞膜透過性を発揮することが明らかになっています12 。CPPs の側鎖の重要性が明らかになる⼀⽅で，CPPs の細胞膜透過性における⼆次構造の影響については不明な点が残されています。そこで，当研究室では膜透過性ペプチドの⼆次構造と細胞膜透過性との相関に着⽬し，ヘリカ

2. ヘリカルテンプレート配列の開発
当研究室では，Aib とロイシンからなる短鎖ペプチ
ド H-(L-Leu-L-Leu-Aib)n -NH2 （6）が安定なヘリカ
ル構造を形成することを報告しています10 。そこで，
この安定なヘリカル構造を活かし，ヘリカル構造上に後から適切な官能基を付与することができれば，効率的に⽣理活性ペプチドを⾒出すことができると考えました。側鎖にアジド基を有するアジドリシン（Azl;Azidelysine）を導⼊した H-(L-Azl-L-Azl-Aib)3 -NH2

代表的なAMPs

細胞膜を標的とするため、耐性菌が生じにくい① 二次構造の安定化② 両親媒性
活性発現に重要GIGKFLHSAKKFGKAFVGIMNS

Magainin 2(Mag2)

defensin

ペプチドデザイン
N
H

O

Ala
：X ＝
StripeKLLKKXGKLLKKXGKLLKKXG

N
H

O

Aib

N
H

O

Gly
N
H
N
H

O

Ac6c

図 1 合理的な設計に基づく新規抗菌ペプチドの開発

抗菌活性および溶血性評価

13

N
H

O

(R8, S5) stapling

ヘリカル構造制御に基づく⾼活性ヘリカルAMPの開発

表1O

ル構造の形成が細胞膜透過性に有利に働くことを⾒出しました13 。
本研究では安定なヘリカル構造を形成するペプチ
ド 6 を利⽤し代表的な細胞膜透過性ペプチドである
オリゴアルギニンに連結することで，ヘリカル構造の安定化ならびに⾼い細胞膜透過性を⽰すと考えました（図 2）。代表的な CPP であるノナアルギニン（R9）に対し，ヘリカルプロモータ配列を連結した Block3
ペプチドを合成し，その⼆次構造およびキャリア分⼦としての機能を評価しました。その結果，合成した
Block3 は⽔溶液中で安定なヘリカル構造を形成する
こと，細胞内に siRNA を効率的に導⼊可能であることを⾒出しました14 。上記研究の詳細につきましては
第 122 号ペプチドニュースレター（5〜9 ページ）をご参照ください。
本研究では，安定なヘリカルプロモータ配列を連結することで，⽬的ペプチド配列中に修飾を加えることなくヘリカル構造を誘導可能になります。ヘリカルプ
ロモータ配列を利⽤することで，新たな⽣理活性ペプ
チドの開発につながることを期待しています。

おわりに以上，これまでに⾏ってきたペプチドテンプレートの開発とその⽣理活性ペプチドへの応⽤研究を概説しました。現在，タンパク質間相互作⽤阻害剤やドラッ
グデリバリー，抗菌ペプチドなど多様な⽣理活性ペプ
チドの開発に資する研究を⾏っております。規則的な⼆次構造を形成する分⼦はフォルダマーと呼ばれ材料や⽣理活性分⼦の開発に広く利⽤されています。今後もペプチドの⼆次構造制御に向けたビルディングブ
ロックの合成や構造解析およびその⽣理活性ペプチドの開発を⽬指したいと考えております。最後になりましたが，当該研究は，国⽴医薬品食品衛⽣研究所有機化学部で⾏われたものであり，研究に多⼤なご協⼒を賜りました出⽔庸介部⻑（国⽴衛研 有機化学部），諫田康成部⻑（国⽴衛研 薬理部），⼤岡伸通先⽣（国⽴衛研 遺伝⼦医薬部），田中正⼀教授（⻑崎⼤学），⼤庭誠教授（京都府⽴医⼤）に厚く御礼申し上げます。また，⽇々の研究室⽣活において議論を重ねた研究室メンバーに⼼から感謝申し上げます。今回の奨励賞を励
みに，より⼀層ペプチド医薬品の開発に向けた基盤技
術開発に邁進する所存です。今後ともご指導ご鞭撻を賜りますよう⼼よりお願い申し上げます。

4. ペプチド医薬品の品質評価に資する研究
近年，中分⼦ペプチド医薬品が新たな創薬モダリ
ティとして注⽬を集めています。⾼い特異性や広い標的分⼦，化学合成可能であることから，今後ペプチドを基盤とした多くの医薬品候補の創出が期待されています。⼀⽅で，中分⼦ペプチド医薬品の製造・品質・安全性に関する具体的な要件・評価法が定められていないことが課題となっています。私はペプチド医薬品の新たな品質評価系の構築を⽬的として，NMR フィ
ンガープリント法に取り組んでいます。

参考文献

1. Hancock, R.E.W.; Sahl H.-G. Nat Biotechnol
2006, 24, 1551–1557.
2. Vilas Boas L.C.P.; Campos M.L.; Berlanda
R.L.A.; de Carvalho Neves N.; Franco O.L.
Cell Mol Life Sci 2019, 76, 3525–3542.
3. Matsuzaki, K. YAKUGAKU ZASSI 1997, 117,
253–264.
4. Ageitos, J. M.; Sanchez-Perez, A.; Calo-Meta,
P.; Villa, T. G. Biochem Pharmacol 2017, 133,

ヘリカルプロモータ(Leu-Leu-Aib)nノナアルギニン
(R9)

Block3-FAM-bAla-(Leu-Leu-Aib)3-(Gly)3-(Arg)9-NH2

-

siRNA

-

細胞膜

H 2N

CO2H

2-Aminoisobutyric acid
(Aib)
OH
O

-

FAM =

-

HO
O
O

C
O

-

効率的な細胞内デリバリー
図2

ヘリカルプロモータ配列の連結によるヘリカル構造の安定

14

受賞対象となりました研究内容について，僭越ながらご紹介させていただきます。

117–138.
5. Misawa, T.; Goto, C.; Shibata, N.; Hirano, M.;
Kikuchi, Y.; Naito, M.; Demizu, Y. MedChemComm 2019, 10, 896–900.
6. Goto, C.; Hirano, M.; Hayashi, K.; Kikuchi,Y.; Hara-Kudo, U.; Misawa, T.; Demizu, Y.
ChemMedChem 2019, 20, 1911–1916.
7. Hirano, M.; Saito, C.; Goto, C.; Yokoo,
H.; Kawano, R.; Misawa, T.; Demizu, Y.
ChemPlusChem 2020, 85, 2731–2736.
8. Hirano, M.; Saito, C.; Yokoo, H.; Goto,
C.; Kawano, R.; Misawa, T.; Demizu, Y.
Molecules 2021, 26, 444.
9. Matsuzaki, K. Biochim Biophys Acta 2009,
178, 1687–1692.
10. Demizu, Y.; Doi, M.; Kurihara, M.;
Maruyama, T.; Suemune, H.; Tanaka, M.
Chem – Eur J 2012. 18, 2430–2439.
11. Misawa, T.; Kanda, Y.; Demizu, Y. Bioconj
Chem 2017, 28, 3029–3035.
12. Suzuki, T.; Futaki, S.; Niwa, M.; Tanaka, S.;
Ueda, K.; Sugiura Y. J Biol Chem 2002, 277,
2437–2443.
13. Yamashita, H.; Misawa, T.; Oba, M.; Tanaka,
M.; Naito, M.; Kurihara, M.; Demizu, Y.
Bioorg Med Chem 2017, 25, 1846–1851.
14. Misawa, T.; Ohoka, N.; Oba, M.; Yamashita,
H.; Tanaka, M.; Naito, M.; Demizu, Y. Chem
Commun 2019, 55, 7792–7795.

研究概要

⽣体内のペプチド／タンパク質中に存在する最も⼀般的なターンモチーフ：β ターン構造は，タンパク質の⾼次構造の形成・安定化に重要であり，分⼦認識や⽣物活性発現にも深く関与することから，β ターン構造を模倣したペプチドミメティック（β ターンミミック）の創製研究が 1980 年代から盛んに進められてきました。⼆重結合性を有するペプチド結合の C – N 結
合を C – C 結合へと置換したアルケン型ペプチド結合
等価体1 を⽤いた分⼦変換技術もその⼀つです。なかでも (E)-メチルアルケン⾻格や (Z)-トリフルオロメチ
ルアルケン⾻格を導⼊したペプチドミメティックは，
β ターン構造を形成することが Wipf らによって報告されており2 （図 1A），1,3-アリル歪みに起因する⽴体効果により，β ターン構造が安定化されると考えられてきました（図 1B）。
所属研究室では，β ターンミミックを⽤いた創薬研究の⼀環として，⾃由度の⾼い Gly-Gly 配列に (E)-メ
チルアルケン⾻格および (Z)-クロロアルケン⾻格を導⼊した RGG ペプチドミメティックを合成し，円偏光⼆色性スペクトル解析によって構造を解析しました3 。
カルボニル酸素原⼦に対応するメチル基と塩素原⼦は同様な嵩⾼さ4 であることから，2 種のペプチドミメ
ティックは同様にターン構造を形成することが考えられますが，(E)-メチルアルケン型ペプチドミメティッ
クがランダム構造，(Z)-クロロアルケン型ペプチドミ
メティックは β ターン構造を形成することが明らかになりました。このような顕著な違いが現れた要因として，筆者らはこれまで説明されてきた⽴体効果だけではなく，クロロアルケン型ペプチド結合等価体がもた
らす⽴体電⼦効果が β ターン構造安定化の重要な鍵を握っていると考えました。しかしながら，これまでにアルケン型ペプチド結合等価体を導⼊した β ターンミ
ミックの⽴体電⼦効果に関する報告例はありません。
そこで本研究では，クロロアルケン型ペプチドミメ
ティックの β ターン構造のミミック効果を明らかにするとともに，β ターン構造の安定化に寄与する⽴体電⼦効果について解析することとしました（図 1C）。
はじめに L-Ala-D-Ala 配列を有するクロロアルケン
ジペプチドイソスター（CADI）の合成に着⼿しました。(S)-tert-ブチルスルフィンアミド 1 を出発原料として，5 ⼯程でアジリジン環を有する α,β-不飽和エス
テル 2 へと誘導し，有機銅試薬を⽤いた 1,3-不斉転写によるジアステレオ選択的アリル位アルキル化反応によって所望の L-Ala-D-Ala 型 CADI 3 を合成しました（図 2A）。その後，ワンポットで N-スルホニル基をN-Boc 基へと変換したのち，C 末端側エチルエステ
ルを⽔酸化リチウム⽔溶液にて加⽔分解し，メチルア
ミンと縮合することで，所望のクロロアルケン型ペプ
チドミメティック 4（Boc-L-Ala-ΨCl -D-Ala-NHMe）
へと誘導しました。得られたペプチドミメティック 4の溶液中における⽴体配座を精査するために，重クロロホルムおよび重 DMSO 中に溶解させ，核オーバー

みさわ たかし©
ª
国⽴医薬品食品衛⽣研究所 有機化学部 ®
­­®
­misawa@nihs.go.jp ®
« https://www.nihs.go.jp/doc/index.html ¬Excellent Poster Presentation
Award を受賞してはじめに

こ の 度， 2021 年 10 月 20
⽇〜 22 ⽇ に オ ン ラ イ ン で
開 催 さ れ た 第 58 回 ペ プ チ
ド 討 論 会 に 参 加 し， “Syn-thesis and Structural Characterization of β-turn Mimics
Containing (Z)-Chloroalkene
Dipeptide Isosteres” という演

児玉 有輝
題 で ポ ス タ ー 発 表 を ⾏ い，
⼤ 変 光 栄 な こ と に Excellent
Poster Presentation Award という非常に名誉ある賞を頂戴しました。本学会会⻑の野⽔基義先⽣をはじめとして，オーガナイザーの林良雄先⽣を中⼼とする本討論会の実⾏委員の⽅々，ポスター発表の際の熱いディスカッションにお付き合い下さった全ての⽅々に，本紙⾯を借りて⼼より御礼を申し上げます。今回
15

ハウザー効果（NOE）分光法を⽤いた解析を⾏いました（図 2B）。いずれの溶媒においても L-Ala のカーバ
メート⽔素と L-Ala のメチル基，L-Ala の不斉炭素上

A)

O

Me

O

N
H

HN

アルケン型ペプチド結合等価体を含むβターンミミック

Yaa

Xaa

CF3 Me

Me

Me

N

O H

の⽔素とクロロアルケン⾻格のビニル⽔素，D-Ala の不斉炭素上の⽔素と C 末端メチルアミンに由来する
アミド⽔素の 3 点に NOE の相関が観測され，これら

O

HN

O H

N

Me
HN

Me

tBuO

βターン構造

O
N

O H

Me

tBuO

メチルアルケン型 トリフルオロメチルアルケン型
Wipf, P. et al. (1998)

最も一般的な
ターンモチーフ

B)
X

H

Me NH
O

H

Ψ

Me

O

Y HN

Φi+2

Ψi+1

Me

H

HN H

A1,3

O

A1,3

X
Me

H
N

Me

O

H N

Me

HN H

H

Y

O

O

H-bonding
X

H
N

O

Y HN

A1,3

・1,3-アリル歪み[Ψi+1角の制御]

・分子内水素結合

H

Me
HN H

Cl

Me

H
N

Me

O ・分子内水素結合

+

HN

NH
O
Boc
L-Ala-D-Ala-type CADI

図1・1,3-アリル歪み

Me

βターン構造 Me

Me

O

Me

Y

[Φi+2角の制御]

C) 本研究: βターン構造における立体電子的効果の解明

Cl

H
N

A1,3 X O

βターン構造形成に関与する安定化効果

Me

H Me

O

H

O H

N

Me

tBuO

立体電子効果の解明

アルケン型ペプチド結合等価体含む β ターンミミック（A）と β ターン構造形成に寄与する⽴体効果（B）および本研究コンセ
プト（C）A) クロロアルケン型ペプチドミメティックの合成
Me
Me
Cl
Cl
Cl
H
O
MeCu(CN)MgBr･2LiCl Me
5 steps
3 steps Me
N
Me
Me
CO
Et
CO
Et
2
2
tBu S NH
N
THF, -78 ˚C
2 22%
50%
HN
HN
O
Bus
Boc
O S O
81%
Bus
>20:1 drtBu
>20:1 Z:E
3412B) 各プロトン間のNOE解析
Cl

Me

Me

NOE

HN

H
Boc
4

C) 1H-NMRおよびFT-IRを用いた水素結合形成の精査
H
N

entry
Me

O

δDMSO-d6-δCDCl3 (p.p.m)

Boc-L-Ala-ψ[(Z)CCl=CH]-D-Ala-NMe (4)b
Ac-L-Ala-ψ[(Z)CCl=CH]-D-Ala-NMe (5)c
Ac-L-Ala-ψ[(E)CMe=CH]-D-Ala-NMe (6)c
Ac-L-Ala-ψ[(Z)CF=CH]-D-Ala-NMe (7)cN–H stretching (cm-1)

L-Ala-NH

Amine-NH

L-Ala-NH

Amine-NH

L-Ala-NH

Amine-NH

2.56

1.07

6.91

4.97

3448

3358

4

Smallerchemical shiftD) 自然結合軌道解析を用いた立体電子効果の精査
compound|Δδ/ΔT| (ppb/K)

Smallerchemical shift

Red-shiftedΦ(D-Ala)角の制御

Interaction energy (kcal/mol)σ(C-H)→σ*(C-X)a np(X)→σ*(C-H)a
7.49
7.69
4.55
6.65

0.44
0.40
0.09

np(Cl)→ σ*(C-H) 相互作用

Ψ(L-Ala)角の制御

a X = carbonyl oxygen equivalent (Cl, Me, F). b Based on X-ray crystal structure.

c Computed in the optimized geometry.

4のX線結晶構造

σ(C-H) → σ*(C-Cl) 相互作用

図 2 クロロアルケン型ペプチドミメティックの合成（A）および 1H NMR と FT-IR を⽤いた分光学的解析（B–C），⾃然結合軌道解析を⽤いた相互作⽤解析（D）

16

はいずれも，β ターン構造に⾒られる特徴的な NOE
相関と⼀致しました。
続いて β ターン構造において重要な分⼦内⽔素結合の形成を精査するために，分光学的⼿法を⽤いて解析しました（図 2C）。はじめに， 1H NMR におけるアミド⽔素の化学シフトの違いから，⽔素結合の形成を評価可能な実験系を⽤いて解析を⾏いました。重クロ
ロホルム中および重 DMSO 中で測定したペプチドミ
メティック 4 の 1H NMR の化学シフトの値を解析した結果，アミン由来のアミド⽔素が，L-Ala アミド⽔素と比較して約 1.5 ppm 小さい値を⽰しました。加
えて，温度可変 NMR 解析から算出した |Δ𝜎/ΔT | の値も同様に，アミン由来のアミド⽔素が，L-Ala アミ
ド⽔素と比較して約 2.0 ppb/K 小さい値を⽰しました。これらの結果から，分⼦内⽔素結合形成による
N – H 基の保護効果が確認されました。また，フーリ
エ変換型赤外分光（FT-IR）を⽤いた解析においても，アミン由来の N – H 伸縮が，L-Ala の N – H 伸縮より
約 90 cm−1 ⾼周波数側にシフトしていたことから，アミン由来の N – H が⽔素結合形成に関与することが⽰唆されました。これら 1H- 1H NOESY および 1H
NMR，FT-IR を⽤いた解析の結果から，L-Ala-D-Ala
型 CADI を含むペプチドミメティック 4 は，溶液中において，β ターン構造を形成することが明らかとなりました。
1
H NMR を⽤いた解析に着⼿した当初は，基質同士の分⼦間⽔素結合形成によるピークシフトへの影響をケアするために，低濃度のサンプルを調製し，測定を⾏なっていましたが，再現性が得られないことが多々ありました。参考文献の実験項通りにサンプルを調製し，測定を⾏なっても再現性が得られず，NMR
チャートを眺めていましたが，そこでやっと重溶媒中に含まれる H2 O の影響であることに気づきました。
特に夏場は湿度が⾼く，重 DMSO などの溶媒中には
特に多くの H2 O が溶け込んでしまいます。そこで，
モレキュラーシーブなどの乾燥剤を⽤いて，脱⽔する
ことで，再現性のある測定結果を得ることができました。この脱⽔操作は， 1H NMR のチャートにして0.5 ppm にも満たない違いになりますが，再現性を得るためには非常に重要な実験操作の⼀つであることが明らかになりました。
続いて，X 線結晶構造解析を⾏なった結果，ペプ
チドミメティック 4 は結晶中においても β ターン構造を形成することが明らかになりました。得られた 結 晶 構 造 を 元 に，量 ⼦ 化 学 計 算 を ⽤ い て ⽔ 素 原⼦の位置を最適化し，⾃然結合軌道解析（Natural
Bond Orbital Analysis）によって β ターン構造形成に寄与する相互作⽤を解析しました（図 2D）。その結果，𝜎 ( C−H) → 𝜎 ∗ ( C−Cl) 相互作⽤が 7.49 kcal/mol，𝑛 𝑝( Cl) → 𝜎 ∗ ( C−H) 相互作⽤が 0.44 kcal/mol と算出され，それぞれ Ψ(L-Ala) ⾓および Φ(D-Ala) ⾓の制御に寄与 す る こ と で，β タ ー ン 構 造 を 安 定 化 し て い る こと を ⾒ 出 し ま し た。ま た，メ チ ル ア ル ケ ン 型 ペ プ
チドミメティック 6（Ac-L-Ala-ΨMe -D-Ala-NHMe）
やフルオロアルケン型ペプチドミメティック 7（Ac-L-Ala-ΨF -D-Ala-NHMe）について同様に NBO 解析を⾏いました。その結果，𝜎 ( C−H) → 𝜎 ∗ ( C−X) 相互作⽤において，クロロアルケン型ペプチドミメティック
4 がメチルアルケン型ペプチドミメティック 6 よりも
約 3 kcal/mol ⼤きな値を⽰し，同じハロゲン原⼦を有するフルオロアルケン型ペプチドミメティック 7と比較しても約 1 kcal/mol ⼤きな値を⽰すことが明らかとなりました。加えて，𝑛 𝑝( X) → 𝜎 ∗ ( C−H) 相互作⽤においても，クロロアルケン型ペプチドミメティッ
ク 4 がフルオロアルケン型ペプチドミメティック 7と比較して約 0.3 kcal/mol ⼤きな値を⽰すことが明らかとなりました。研究内容に関する質疑応答において，「フルオロアルケンと比較するとどうなの？」とご質問をいただく機会が多くありますが，フッ素原⼦のファンデルワールス半径5 （1.47 Å）と塩素原⼦の
ファンデルワールス半径（1.75 Å）の違いから，フッ素原⼦ではハロゲン原⼦に由来する⽴体電⼦効果が塩素原⼦に比べ小さくなり，この⽴体電⼦効果の違いがペプチドの構造や機能に影響すると考察しています。
本研究によって得られた知⾒は，アルケン型ペプチド
結合等価体を含む β ターンミミックの⽴体電⼦効果の詳細を明らかにした初めての研究例です。今後は，タ
ンパク質レベルでの応⽤を⽬指し，引き続き後進と研究を進めていく予定です。
おわりに本研究は，静岡⼤学・鳴海哲夫先⽣の（アツい熱い厚い）ご指導のもと，取り組んで参りました。この場を借りて深く感謝申し上げます。学会に参加すると決まって「鳴海先⽣って…どう？」と聞かれますが，「⾒た⽬通りですよ」と，最近ますます謙虚さが溢れ出ている先⽣の⾒た⽬で判断していただくことしかで
きず，あまりいい回答は⾒つかっていません（これは発表の質疑応答よりも難しい質問です）。鳴海先⽣の研究への探究⼼，情熱，愛に関しては，ただただ頭が下がりますが，私も負けじとそんな先⽣を研究成果であっと言わせたい⼀⼼で⽇々研究に邁進しております。そんな鳴海先⽣のご好意で，学部 4 年⽣の頃にペプチド学会の門を叩いてから，若⼿の会も含めて，気づけばほぼ毎年ペプチド学会にはお世話になっています。修士 1 年の頃に参加した，⻑崎開催の若⼿の会で，某⼤学の博士 3 年の⽅が仰っていた「修士なんて（研究に関しては）ニワカだ〜」という言葉に触発されたことに加え，同年の第 54 回ペプチド討論会にて
東京医科歯科⼤学・玉村啓和先⽣に「ドクター⾏った
らええがな〜」と後押しをしていただいたことが進学を決意した⼀つのきっかけでした。「鳴海先⽣って…」の質問のあとには，必ず「博士進学はどうですか？」と聞かれますが，だいたいは適当にはぐらかします。
⾃分の意志でアクセルを踏めないのであれば，後々進学しても道は拓かれないと思うからです。少なくとも
著者は，修士では味わえないような⼤変貴重な経験をさせていただきました（という後進に対する密かなメッセージをこめておきます）。著者の貴重な経験に携わっていただいた先⽣⽅や⼤学問わず仲良くしてくださる卒業⽣，学⽣皆様に改めて感謝するとともに，昨今の情勢が好転し，再び皆様と直接お会いできることを⼼待ちにしております。今後とも，パワフルな後17

進共々，ご指導ご鞭撻のほど，よろしくお願いいたします。

私の研究室では，環状ペプチドの三次元構造と活性に着⽬した創薬研究を展開しています。環状ペプチドの中には，環状構造によって⽴体配座が固定されることで，複雑な三次元構造を形成して，標的親和性が⾼いものがあります。また，環境に応じて柔軟に三次元構造を変化させることで，優れた細胞膜透過性を⽰すものもあります。私は，そのような創薬シードとなり得る，環状ペンタペプチド PF1171B（図 1）の研究を⾏っています。PF1171B は，⼦嚢菌 Hamigera 属から⽣産され，アントラニル酸（Ant），L-Pro，D-MePheが連続した特異な構造を有しています。PF1171B は，
ヒト肝癌由来細胞株 Hep G2 においてアポリポタンパ
ク質 B（apoB）の産⽣を抑制することが報告されています1 。apoB は各末梢組織へ脂質を供給する LDL（low density lipoprotein）の主要な構成タンパク質であることから，apoB の産⽣抑制は悪玉と呼ばれる
LDL コレステロール値の低減に繋がる可能性があります。私の研究室では，PF1171B のユニークな構造と活性に興味をもち，PF1171B の全合成を⾏い2 ，さらに PF1171B の類縁体を合成して，その構造活性相関を調べました。しかし，PF1171B の標的分⼦が不明であるため，その活性発現機構も不明です。本研究では，PF1171B の標的分⼦同定のために，アフィニティ
タグとしてビオチンを導⼊した分⼦プローブを合成し，標的分⼦のプルダウン実験を⾏いました。
私の研究室でこれまでに⾏われた構造活性相関研究
から，Ant の側鎖改変は活性を⼤きく低下させることが判明していたため，Ant 以外のアミノ酸側鎖にアジド基を導⼊した 4 種類のアジド標識プローブを設計しました。これらのアジド標識プローブと，ビオチンな
どのアフィニティタグを有するアルキンユニットをクリック反応で連結することにより，多様なアフィニ
ティプローブを迅速に合成する計画です。側鎖にアジド基を持つアミノ酸を含むペプチド鎖を固相法で伸⻑した後，液相でマクロラクタム化を⾏うことで，アジド標識プローブを合成しました。合成したアジド標識
プローブの存在下で Hep G2 細胞を培養し，細胞液
上清の apoB 量を ELISA 法によって定量しました。
その結果，L-Pro を L-MeLys(N3 ) に改変したプロー
ブ 1 と L-Leu を L-Lys(N3 ) に改変したプローブ 2 が，
apoB 産⽣量を強く抑制しました（図 2A）。そこで，
1, 2 に対してスペーサーがアルキル鎖のビオチン–ア
ルキンユニット 3，あるいは PEG 鎖のビオチン–アル
キンユニット 4 をクリック反応で連結させ，ビオチン
標識プローブ 5–8 を合成しました。合成したビオチン標識プローブの apoB 産⽣抑制活性を評価したとこ
ろ。6–8 が比較的強い活性を⽰しました（図 2A）。

参考文献

1. Wipf, P.; Xiao, J. Chimia 2009, 63, 764–775.
2. Wipf, P.; Henninger, T. C.; Geib, S. J. J Org
Chem 1998, 63, 6088–6089.
3. Okita, H.; Kato, Y.; Masuzawa, T.; Arai, K.;
Takeo, S.; Sato, K.; Mase, N.; Oyoshi, T.;
Narumi, T. RSC Adv 2020, 10, 29373–29377.
4. Hansch, C.; Leo, A.; Hoekman, D. Exploring QSAR: Hydrophobic, Electronic, andSteric Constants; American Chemical Society: Washington, DC, 1995.
5. Bondi, A. J Phys Chem 1964, 68, 441–451.
こだま ゆうき©
ª­静岡⼤学 創造科学技術⼤学院 ®
­®
­ ⾃然科学系教育部 光・ナノ物質機能専攻 ®
­®
­鳴海研究室 ®®
­­
kodama.yuki.17@shizuoka.ac.jp ®®
­« https://wwp.shizuoka.ac.jp/tenarumi/ ¬第 58 回ペプチド討論会
ポスター発表優秀賞を受賞して私は，この度，2021 年 10 月
20 ⽇から 22 ⽇にわたりオンラインで開催された第 58 回

ペプチド討論会においてポス
ター発表を⾏い，⼤変光栄なことに⽇本ペプチド学会ポス
ター発表優秀賞を受賞しました。こ の 場 を お 借 り し て，第織田 大河
58 回ペプチド討論会実⾏委員の先⽣⽅や選考委員会の皆様に，⼼より御礼申し上げます。本稿では，私のポス
ター発表の内容（演題：Synthesis of biotin labeledprobes of PF1171B, a cyclic peptide with inhibitory
activity against apolipoprotein B production）について，私が所属している三重⼤学や研究室のお話も交えて，紹介させていただきます。
三重県津市にある三重⼤学は，伊勢湾に⾯した広⼤なキャンパスを有し，⼈文学部，教育学部，医学部，
⼯学部，⽣物資源学部の 5 つの学部とそれぞれの研究科に加え，2009 年に新設された地域イノベーション
学研究科で構成されています。私が所属する⽣物資源
学研究科は 1987 年に誕⽣しましたが，1921 年に設⽴された三重⾼等農林学校を前身としており，100 周年を迎える伝統があります。⽣物資源学研究科では，「⼭の頂から海の底まで」を広範に研究対象としており，動植物の⽣命現象の解明や地球環境の調査など，⼈類が⽣活する上で欠かせない⽣物資源の⽣産や利⽤，それを育む環境に関する研究を⾏っています。

図 1 PF1171B の化学構造

18

(B)

(A)

Biotin-alkyne
unites3

4

Biotin-labeled probes
5

6

7

8

70 kDa55 kDaSDS-PAGE (silver stain)

図 2 （A）アジド標識プローブ 1, 2 とビオチン標識プローブ 5–8 の合成と各プローブの apoB 産⽣抑制活性，（B）ビオチン標識プ
ローブ 5–8 を⽤いた標的分⼦のプルダウン実験の結果（矢頭は約 65 kDa の結合タンパク質由来のバンドを⽰す）。

合成したビオチン標識プローブを⽤いて，標的分⼦のプルダウン実験を⾏いました。5–8 のそれぞれをア
ビジンレジンに担持させた後，Hep G2 細胞の溶解物
中でインキュベートしました。非特異的タンパク質を洗浄して除いた後，PF1171B 溶液を⽤いて結合しているタンパク質を溶出させました。溶出タンパク質をSDS-PAGE で展開し，銀染色により検出しました。その結果，活性を⽰した 6–8 のプローブを⽤いた場合に，約 65 kDa の結合タンパク質を⽰すバンドが⾒られました（図 2B）。このバンドは，ネガティブコント
ロールとして⽤いたビオチン–アルキンユニット 3, 4
および活性が弱いプローブ 5 の場合にはほとんど⾒られないことから，このタンパク質は PF1171B と特異的に結合していることが⽰唆されました。現在，このバンドに含まれるタンパク質をゲル内消化し，得られたペプチド断片の配列を MALDI-TOF/TOF-MS により解析しており，データ照合によってタンパク質同
定を⾏う予定です。PF1171B の標的分⼦同定によって，その活性発現機構の解明へと繋がることが期待されます。
本研究は，三重⼤学⼤学院⽣物資源学研究科の増田裕⼀先⽣，稲垣穣先⽣のご指導のもと⾏っており，多くのご⽀援・ご助言をいただきましたことを⼼より感謝いたします。第 58 回ペプチド討論会は，私にとって初めてのオンラインポスター発表の場であり緊張していましたが，多くの⽅々とディスカッションすることが出来，⼤変勉強になりました。今回の受賞を励みにして，今後も研究活動に励んでいく所存です。最後になりましたが，ペプチドニュースレター 123 号への執筆の機会を与えてくださった⼤阪府⽴⼤学の児島千恵先⽣にこの場をお借りして深く御礼申し上げます。

2. Honda, M.; Inagaki, M.; Masuda, Y. Tetrahedron Lett 2021, 81, 153340.
おだ たいが©
ª­®
三重⼤学
⼤学院⽣物資源学研究科­®
­
⽣物圏⽣命科学専攻 創薬化学研究室 ®®
­­521M304@m.mie-u.ac.jp ®®
­« https://www.cc.mie-u.ac.jp/~masuda/ ¬学会より
本 学 会 理 事（元 会 ⻑）の 赤
路健⼀先⽣が京都薬科⼤学の次期学⻑に決定しました。なお，任期は 2022 年 4 月 1 ⽇から 2026 年 3 月 31 ⽇までの 4
年間です。

訃報
⽇本ペプチド学会名誉会員の⼤野素徳先⽣（88 才）（九州⼤学名誉教授，元崇城⼤学教授）におかれましては，令和 3 年 12 月 22 ⽇にご逝去されました。ここに謹んでお悔やみを申し上げますとともに⽇本ペプチド学会会員の皆さまにお知らせいたします。
⼤野素徳先⽣は，当時ペプチド固相合成法の難点であったトリプトファンの不安定性を解決するインドー
ルのホルミル誘導体をはじめとしてペプチド化学の発展に寄与されたのみならず，その研究領域はタンパク質，酵素，遺伝⼦まで多岐におよび，実験と理論の両⾯から構造と機能に関する研究を展開されました。特にヘビ毒腺ホスホリパーゼ A2 アイソザイムに関する参考文献

1. Umagome, K.; Nagase, K.; Harimaya, K.;
Nakayama, F.; Yaguchi, T.; Sato, E.; Hoshiko,S.; Kamito, N.; Soneda,T.; Hachisu., M. Japanpatent, 1999, 11021297.
19

編集後記

研究においては，わずかなアミノ酸置換にもかかわらず多様な⽣理機能を獲得していることに着眼し，緻密な遺伝⼦解析によって毒腺アイソザイム系が加速進化していることを⾒出されました。これを嚆矢として，
毒腺アイソザイム系における普遍的なダーウィン進化を⽴証し，世界的に⼤きな注⽬を浴びました。さらに
ハブ毒腺ホスホリパーゼ A2 アイソザイムの⽣息島間変異から島の成り⽴ちを議論するなど，先⽣の研究は独創的な発想と卓越した洞察⼒に裏打ちされたものでした。
⼤野先⽣は，崇城⼤学をご退職後も奄美ハブ⽣物科学研究会を⽴ち上げられ，会⻑・顧問として最近に至るまでハブ研究に精⼒的に携わっておられました。この⼤野先⽣の研究に対する⾼邁な好奇⼼は，先⽣の愛されたラグビーの 5 つのコアバリューを基盤としたものと推察し，若い研究者への熱いメッセージでありました。
⼤野先⽣は多くの後進の育成に尽⼒され，薫陶を受けた多くの門下⽣がアカデミアおよび企業で活躍されております。
⼤野先⽣の情熱にあふれたご研究と誠実なお⼈柄に敬意を表し，⼼から深くご冥福をお祈り申し上げます。
⽇本ペプチド学会会⻑ 野⽔ 基義

あけましておめでとうございます。本年もどうぞよ
ろしくお願い申し上げます。ついこの間，令和になったばかりのように思っていましたが，いつの間にか令
和 4 年となりました。時間の早さを感じずにはいられません。オンライン業務にもだいぶ慣れてきましたが，この頃はオンラインと対⾯の⼆重業務になり, より忙しくなったような気もします。先⽇，久しぶりに対⾯形式の学会に参加しました。久しぶりの出張⼿続
き，久しぶりの新幹線，久しぶりの⾯々。
。
。新鮮でした。コロナの影響はまだ続きそうですが，本学会のイベントも対⾯で開催できるようになることを願うばかりです。本年が，⽇本ペプチド学会および皆様⽅にとって， 良い 1 年になりますよう，⼼からお祈りいたします。

123 号アンケートフォーム URL：
https://forms.gle/rvfD7zcuvtsg2axQA（編集委員：児島 千恵）

2021 年度行事予定
2022 年 1 月
Peptide Newsletter Japan No. 123 発行
2022 年 1 月 28 ⽇ ㈮第 109 回理事会

PEPTIDE NEWSLETTER JAPAN

編集・発⾏：⽇本ペプチド学会〒 562-0015 箕⾯市稲 4-1-2
⼀般財団法⼈蛋白質研究奨励会内
発 ⾏ ⽇：2022 年 1 月 25 ⽇
編集委員
玉村 啓和（担当理事）（東京医科歯科⼤学 ⽣体材料⼯学研究所）
TEL 03-5280-8036，FAX 03-5280-8039
E-mail：tamamura.mr@tmd.ac.jp
巣⼭ 慶太郎（九州⼤学 基幹教育院）

TEL 092-802-5849
E-mail：suyama@artsci.kyushu-u.ac.jp

矢野 義明（武庫川⼥⼦⼤学 薬学部）

TEL 0798-45-9961
E-mail：yyano@mukogawa-u.ac.jp

吉矢

拓（株式会社ペプチド研究所）

TEL 072-643-4411，FAX 072-643-4422
E-mail：t.yoshiya@peptide.co.jp

児島 千恵（⼤阪府⽴⼤学 ⼤学院⼯学研究科）

TEL 072-254-8190
E-mail：kojima@chem.osakafu-u.ac.jp（本号編集担当：児島 千恵）
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