新年のご挨拶

第54回ペプチド討論会開催報告

平成29年度日本ペプチド学会賞受賞に際して

1.アミノ酸・ペプチドの合成化学研究

2.高活性縮合剤の開発と天然物合成への展開

3.構造解析に基づく蛋白質機能調節分子の創製

はじめに
この度は日本ペプチド学会奨励賞という伝統ある本賞を頂戴し，大変光栄に思っております。学会長の赤路先生をはじめ，理事，幹事，評議員，選考委員の諸先生方に本紙面をお借りして，心より御礼申し上げます。また，本受賞を受けるにあたり非常に婚しく思うとともに，今後も我が国のペプチド科学の発展と（自分より）若手の研究者を育てることに，やりがいと大きな責任を感じています。筆者は京都大学大学院薬学研究科・藤井信孝教授のもとで学位を取得後、米国ペンシルバニア大学のJeffrey W. Bode教授（現スイス工科大）の研究室にて博士研究員として約1年間研究留学する機会を頂き， 2009年5月から東京医科歯科大学生体材料工学研究所・玉村啓和教授のもとで助教を務めさせていただき， 2013年10月より静岡大学大学院総合科学技術研究科にて教育研究に従事しています。現在は,カルベン型有機分子触媒の開発研究やHIV侵入阻害剤の創製研究に加え、ペプチドを中心とする機能性分子を起点に生命現象を科学する分子科学研究を行なっております。この度は，受賞の対象となりました「ペプチド結合等価性に着目した高次機能性分子の創製」について奇稿する機会を頂きましたが，同様な内容で2年前に寄稿させて頂いておりますので，前回とは違う角度から研究内容について紹介させて頂きたいと思います。ペプチド結合に含まれるカルボニル脱素は，アルデヒドやケトンに比べ，反応性が著しく低いため,ペプチド結合は半減期が約400年と見積もられるほど化学的に安定な結合ですが¹，生体内においては加水分解酵素によって容易に分解されてしまいます。これはペプチド性医薬品の生物学的利用能を減少・消失させる根本的な問題であるため，易水解性の問題を解決する信頼性の高い手法の開発は，ペプチド性医薬品の開発を加速することが期待されます。筆者が本稿にて紹介するペプチド結合等価体は,ペプチド結合の特徴に着目して精巧な分子設計のもとに開発されたイソスター分子（似て非なる分子）の総称であり，現代の創薬研究において重要なバイオイソスターとして位置づけられています²。大別すると，ペプチド結合が加水分解される遷移状態をミミックした遷移状態模倣型と，ペプチド結合の基底状態をミミックした基底状態模倣型の二種類があります。なかでも，基底状態において二重結合性を有するペプチド結合を模倣したアルケン型ペプチド結合等価体は，ペプチドの構成成分であるアミノ酸の側鎖に由来する様々な官能基はそのままに，ペプチダーゼによる加水分解を受けないことから，ペプチド結合の易水解性の問題に応える技術として，近年特に注目を集めています（図1） 3-5 。筆者がアルケン型ペプチド結合等価体に出会ったのは早稲田大学学部3年生の時で、とても理にかなったことを考える人がいるものだと衝撃を受けた記憶があります。ですが，ペプチド結合を炭素–炭素二重結合に置換するのは言うほど簡単ではなく，5-アミノペンテン酸の中に，アミノ酸側鎖に相当する二つの不斉点と，ペプチド結合に相当するオレフィンの幾何異性を立体選択的に構築する必要があり，(E)-アルケン型ジペプチドイソスターの代表的な合成法でもアミノ酸からはじめて10工程ほど必要とします。また，アルケン型ペプチド結合等価体が活躍すべきは合成ターゲットとしてではなく，ペプチドに導入したあとの応用展開ですが，目的の化合物合成が難しく行き詰まった結果，当初予定していた応用研究が合成研究で終わってしまうこともあり，いろんな意味で思い入れのある分子です。このような経験を通して，ペプチドミメティックを開発することがいかに難しいか痛感し，それと同時にペプチドの機能を最大限活かせる機能性分子を開発することにやりがいを感じるようになりました。筆者が研究を開始した当時，フルオロアルケン型ジペプチドイソスターは，フッ素原子に由来する立体電子効果によって理想的なペプチド結合等価体として考えられていたものの6，立体選択的合成法が確立されておらず，生理活性ペプチドへの応用は非常に限定的でした。そこで，まずは合成上の問題を解決しないことには先に進めないと考え，藤井先生のご指導のもと，フルオロアルケン型ジペプチドイソスターの合成研究から着手しました。大高章先生(現徳島大学教授)はy位に２個のフッ素原子を有するα,β-不飽和カルボニル化合物が特異な反応性を示すことを報告しており, これを応用することでフルオロアルケン型ジペプチドイソスターの合成法を開発できると考えました。そこで, y位に２個のフッ素原子を有するα,β-不飽和カルボニル化合物に対し,有機銅試薬を作用させることで銅ジエノラート中間体へと誘導し，統いてスズジエノラートへのトランスメタル化，さらに不斉アルキル化反応をワンポットで行うことによって，フルオロアルケン型ジペプチドイソスターの高効率かつ高ジアステレオ選択的合成法を開発することができました（式1）8。さらに，本手法の起点となったy位に2個のハロゲン原子を有するα,β–不飽和カルボニル化合物の特異な反応性は，クロロアルケン型ジペプチドイソスターの立体選択的合成法の開発にも応用することができました（式2）9,10。本合成法では，本来電子的かつ構造的に等価である2個の塩素原子が，不斉中心に隣接することでジアステレオトピックな関係になり,一方のみが脱離基として機能することで，アリル位アルキル化反応においてアンチ体をジアステレオ選択的に与えます。(E)-アルケン型ジペプチドイソスター合成の鍵反応となる古典的なアリル位アルキル化反応が脱離基の立体化学に依存する1,3-不斉誘導であるのに対し，本反応では位不斉中心を足がかりとする1,4-遠隔不斉誘導を伴うことが大きな特徴で,合成化学的に価値の高い合成法を開発することができました。これら合成法を基盤として，これまでに多種多様なハロアルケン型ジペプチドイソスターを合成し, CXCR4アンタゴニスト(図2)  11,12やHIV膜融合阻苦剤¹³をはじめとする生理活性ペプチドに応用することで，種々のペプチドミメティックスを創製することにも成功し，筆者らが開発した合成法が，汎用性に優れたハロアルケン型ペプチド結合等価体の合成法であることを示すことができました。実際，これまでに海外も含め複数の研究者から合成法のコツやテクニックについて問い合わせをもらうこともあり，自分の開発した合成法を自分以外の研究者が使ってくれていることはとても嬉しく次の研究のモチベーションにもなりました。これら研究内容に関する発表の質疑応答で，「結局どのペプチド結合等価体が優れているのか？」という質問をいただくことがしばしぼあります。そもそも複数のアルケン型ペプチド結合等価体を同じ生理活性ペプチドで比較した例が少ないことを踏まえた上で，「ケースパイケース」というのが正直なところです。例えば，ペプチド結合を(E)-オレフィンで置換した(E)-アルケン型ジペプチドイソスターに比べ, (Z)-フルオロアルケン型ジペプチドイソスターが構造的にも静電的にもより優れたペプチド結合等価体であることがよく議論されています。これは，フッ素原子が酸素原子とファンデルワールス半径が近く,高い電気陰性度を有していることから，カルボニル酸素等価体として，フッ素原子を導入したフルオロアルケン骨格が，より優れたペプチド結合の等価置換を可能にするというアイディアに基づくものです。実際，AllmendingerらはサプスタンスPにおける応用研究において，単純なアルケンに比べ，フルオロアルケンがより優れたバイオイソスターとして機能することを報告しています¹⁴。一方で，藤井先生らのGPR54アゴニスト15やPEPT1 16における応用研究では、逆に単純なアルケンの方が優れていることもあり，(Z)-フルオロアルケン型ジペプチドイソスターの優位性は普遍的なものではないことが明らかになっています。しかし，(E)-アルケン型ならびに(Z)-フルオロアルケン型ジペプチドイソスターのどちらのペプチド結合等価体においても，もとのペプチドに比べ生物活性が大幅に低下することが多いことも事実です。その原因の一つとして，これらペプチド結合等価体は,本来のペプチドが持つ二次構造を完全にはミミックできていないことが挙げられます¹7。そこで，近年筆者らはフッ素原子よりファンデルワールス半径が大きい塩素原子に着目し，ペプチド結合をクロロオレフィンに置換したクロロアルケン型ジペプチドイソスターを用いる創薬研究を進めています。クロロアルケン骨格によるペプチド結合の等価置換は、1996年にWaelchliらによって報告されているものの18 , Allmendingerらが報告した(Z)-フルオロアルケン型ジペプチドイソスターのインパクトが強く，フッ素原子の医薬品化学的価値の向上に加え，合成上の問題も重なり,クロロアルケン型ジペプチドイソスターはしぼらく時代から姿を消していました。上記に示した通り，筆者らは最近クロロアルケン型ジペプチドイソスターの効率的合成法を開発し，X線結晶構造解析（図3）から，クロロオレフィンが1,3-擬アリル歪みを模倣することで，ジペプチド主鎖骨格の2つの二面角（あ角およびψ角）を制御可能であることを明らかにしました。これらの結果を踏まえ，今後はクロロアルケン型ジペプチドイソスターの応用研究，そして真の意味でペプチド性医薬品の開発を加速する新たなペプチド結合等価体を開発していきたいと考えています。
おわりに
以上，筆者が携わってきたアルケン型ペプチド結合等価体の創製研究について概説しました。アルケン型ペプチド結合等価体は、酵素によって加水分解されるペプチド結合を，構造的相同性が高いアルケン骨格で置換する典型的な等価置換であり，ペプチドの全体構造を大きく変えず，加水分解蔚性を付与する化学的手法として広く研究されています。さらに，アルケン型ペプチド結合等価体が水素結合形成能を持たないことを利用して，特定のペプチド結合の水素結合に限定して，その機能や生物活性への寄与を解析するケミカルツールとしても有用です。このようにペプチド結合等価体は機能性分子として高いポテンシャルを有しているにも関わらず，合成化学がボトルネックとなり，異なるペプチド結合等価体を用いる比較研究や，タンパク質レベルでの応用研究は未だ報告例が少ないのが現状です。今後の研究によって，誰もが気軽に使える機能性分子へと深化させ，ペプチド科学を中心としたさまざまな関連分野の発展に微力ながら貢献していきたいと思います。また，本稿では記載しませんでしたが，アミド結合をアルケンに置換する等価置換の逆転の発想として、アルケンをアミド結合に置換する等価置換によってクマリンの水溶性を向上させ，超高感度光感受性アザクマリン型保護基の開発にも成功していまz-19,20。本稿で紹介したペプチド結合の特徴に基づく等価置換は，機能性分子やケミカルツールの創製研究の発展に今後も貢献できると期待しています。最後になりましたが，本稿で紹介させていただいた研究は，京都大学大学院薬学研究科の藤井信孝先生，大野浩章先生，大石真也先生，東京医科歯科大学の玉村啓和先生，野村渉先生のご指導とご協力のお陰で遂行することができました。また，本研究の遂行にあたり，筆者の思いつきを形にしてくれた高野皓博士，小早川拓也博士をはじめ，多くの学生諸氏，共同研究者の先生方に心より御礼を申し上げます。また，（見た目とは異なり）まだまだ未熟な研究者であることを心に刻み，日々議座な姿勢で教育研究に向き合い，後進の育成，そしてペプチド科学の発展に貢献していく所存です。今後ともご指導ご鞭撻のほど，よろしくお願いします。 1. Radzicka, A.; Wolfenden, R. J Am Chem Soc 1996, 118, 6105–6109. 2. Meanwell, N. A. J Med Chem 2011, 54, 2529– 2691. 3.大石真也；鳴海哲夫；大野浩章；大高章；藤井信孝有機合成化学協会誌2008,  66,  846–857. 4. Choudhary, A.; Raines, R. T. ChemBioChem 2011, 12, 1801–1807. 5.鳴海哲夫；大高章ペプチド医薬品のスクリーニング・安定化・製剤化技術（技術情報協会編）;技術情報協会；東京，2017，130–140. 6. Abraham, R. J.; Ellison, S. L. R.; Schonholzer, P.; Thomas, W. A. Tetrahedron 1986, 42, 2101–2110. 7. Otaka, A.; Mitsuyama, E.; Watanabe, H.; Tama- mura, H.; Fujii, N. Chem Commun 2000, 1081– 1082. 8. Narumi T.; Niida A.; Tomita K.; Oishi S.; Otaka A.; Ohno H.; Fujii N. Chem Commun 2006, 4720– 4722. 9. Narumi, T.; Kobayakawa, T.; Aikawa, S.; Seike, S.; Tamamura, H. Org Lett 2012, 14, 4490–4493. 10. Kobayakawa, T.; Narumi, T.; Tamamura, H. Org Lett 2015, 17, 2302–2305. 11. Narumi, T.; Tomita, K.; Inokuchi, E.; Kobayashi, K.; Oishi, S.; Ohno, S.; Fujii, N. Tetrahedron 2008, 46, 4332–4346. 12. Narumi, T.; Hayashi, R.; Tomita, K.; Kobayashi, K.; Tanahara, N.; Ohno, H.; Naito, T.; Kodama, E.; Matsuoka, M.; Oishi, S.; Fujii, N. Org Biomol Chem 2009, 3805–3809. 13.  Oishi, S.; Kamitani, H.; Kodera, Y.; Watanabe, K.; Kobayashi, K.; Narumi, T.; Tomita, K.; Ohno, H.; Naito, T.; Kodama, E.; Matsuoka, M.; Fujii, N. Org Biomol Chem 2009, 2872–2877. 14. Allmendinger, T. A.; Furet, P.; Hungerbuhler, E. Tetrahedron Lett 1990, 31, 7297–7300. 15. Tomita, K.; Narumi, T.; Niida, A.; Oishi, S.; Ohno, H.; Fujii, N. Biopolymers: Peptide Science 2007, 88, 272–278. 16. Niida, A.; Tomita, K.; Mizumoto, M.; Tanigaki, H.; Terada, T.; Oishi, S.; Otaka, A.; Inui, K.; Fujii, N. Org Lett 2006, 8, 613–616. 17. Jacobsche, C. E.; Peris, G.; Miller, S. J. Angew Chem Int Ed 2008, 47, 6707–6711. 18. Waelchli, R.; Gamse, R.; Bauer, W.; Meigel, H.; Lier, E.; Feyen, J. H. M. Bioorg Med Chem Lett 1996, 6, 1151–1156. 19. Narumi, T.; Takano, H.; Ohashi, N.; Suzuki, A.; Furuta, T.; Tamamura, H. Org Lett 2014, 16, 1184– 1187. 20. Takano, H.; Narumi, T.; Ohashi, N.; Suzuki, A.; Furuta, T.; Nomura, W.; Tamamura, H. Tetrahe- dron 2014, 70, 4400–4404.なるみてつお静岡大学大学院総合科学技術研究科工学専攻narumi.tetsuo@shizuoka.ac.jp https://wwp.shizuoka.ac.jp/tenarumi/この度は，日本ペプチド学会奨励賞という名誉ある賞を頂戴し、大変光栄に存じます。学会長の赤路健一先生をはじめ，理事，幹事，評議員，また選考委員の諸先生方に本紙をお借りして心より御礼申し上げます。本稿では，受賞研谷口敦彦究である「人工的化学変換を基盤としたアミロイドペプチド・タンパク質の機能制御」について概説させて頂きます。私は，京都薬科大学３年生の秋に木曽良明先生（現長浜バイオ大学）の研究室に配属され，はじめてペプチド科学の世界に入りました。木曽先生のご指導のもと学位を取得，続いて1年間日本学術振興会特別研究員（PD）としてペプチド研究に従事しました。当時のテーマは，アルツハイマー病に関わるとされるアミロイドβペプチド（Aβ）1–42（図1A）の誘導体“光クリックペプチド”の開発でした1,2。本ペプチドはAβ主鎖中に組み込んだO-アシルイソペプチド構造によって“非凝集性”である一方、光照射をトリガーとして分子内O–Nアシル転位反応を起こし，“凝集性”のネイティプAβ1–42に化学変換されます（図1B）。この研究を通して，化学構造を理解し，化学反応を駆使すれば，天然産物の機能でさえも人工的に操ることができることに，大変興味を持ちました。医薬品医療機器総合機構で2年間勤務した後、東京大学大学院薬学系研究科ERATO金井触媒分子生命プロジェクトのグループリーダーとして就任が決まっていた相馬洋平先生からお話を頂き，私も当プロジェクトに発足時から参加させて頂くことになりました。ここで再び，Aβの凝集制御を取り扱うことになりました。しかし、今度は“凝集性”のネイティブAβ1–42を“非凝集性”の改変型Aβに誘導するという，京都薬科大学時代とは逆スペクトルの化学変換に着手しました（図1C）。以下，その研究についてご紹介します。金井ERATOでは、触媒分子を用いて生命現象の解明や治療法の開発に切り込むという目標を掲げていました。その一環で私は，触媒反応を用いてAβを無毒化するテーマを担当しました。これは，アルツハイマー病の新しい治療戦略につながる可能性があります。すでに，Aβの35位Met側鎖がスルホキシド型になったAβ種は凝集性，毒性が低いことが報告されていましたので3,4，スルフィドをスルホキシドにする反応をいくつか検討しました。しかし，そのほとんどは水系溶媒中や希釈条件下で十分に進行しませんでした。その中で，リボフラビン（1,図2A）を光触媒として用いる反応³は，生理的条件下(水系，pH中性，37°C）で効率的にAβの酸素化を起こしました。酸茶化修飾は，35位Metの他に，10位Tyr,  13及び14位Hisにおいても起こっていました（図1A, C） 6。本反応で用いるリボフラビンと可視光は比較的細胞に優しい点，酸素原子源として生体環境に存在する酸素分子を利用できる点から、本反応は生体適用の観点で好都合と考えられます。本酸茶化反応は予想どおり，Aβ凝集を低減しました。次にAβ毒性に関する細胞実験に進みましたが,この時細胞存在下でAβの酸素化を起こすために,触媒をAβに隣接させる必要がありました。ちょうど当時、私のプラッテの隣でAB親和性ペプチドを用いた凝集阻害の研究が行われていましたので，そAの中の一つを拝借し，Aβリガンドとしてフラビン触媒に連結させました。この触媒2（図2A）を用いると，細胞共存下において生細胞へのダメージをある程度抑えつつ，Aβを光酸素化することが可能となりました。また，２又は光照射を用いない（酸素化を起こさない）対照実験との比較から，本酸素化は有意にAβの細胞毒性を低減することが示されました6。大変興味深いことに，この酸素化AβをネイティプAβに添加したところ，ネイティプAβの凝集及び細胞毒性の発現を阻害しました6。つまり，酸素化反応は凝集性のAβを，非凝集性の分子種に変換すると同時に，凝集阻害剤に変換していると言えるかもしれません。以上のように，光酸素化反応はAβの凝集や毒性発現に対して非常に大きなインパクトを与えることが明らかとなりました（図2B）。チオフラビンT (ThT:図3A)は, Aβのアミロイド高次構造(クロスβシート構造)に依存して蛍光を発する色素であり，このユニークな特性を利用してA βの凝集評価に汎用されています。私もThT蛍光アッセイを学生時代から使用していましたので，その特性にずっと興味がありました。調べてみると，それはとても合理的なメカニズムから生み出されていることを知りました。簡単に説明しますと，ThTは電子ドナー部と電子アクセプター部が単結合でつながった化学構造を持っており，光励起されると（図3B中のi)，その単結合を軸に回転してねじれた分子内電荷分離状態（S 1 '），いわゆるtwisted intramolecular charge transfer（TICT）状態をとります（ii）。その結果、蛍光を発さない経路で緩和されます(iii)。一方, Aβに結合したThTではその単結合における回転が制限されるためにTICT状態をとれず，代わりにエネルギーを蛍光として放出することで緩和します（iv） 7。私はこのThTのスイッチ機能とリボフラビンの光酸茶化触媒機能を融合できないかと考えました。そこで開発したのが触媒3（図3A）です。本触媒では，励起一重項状態（S 1 ）から三重項状態（T 1 ）への項間交差（図3B中のv）を促進する重原子効果を期待して，臭素原子が導入されています。この三重項状態はエネルギーを分子酸素（³O₂）に移し，酸素化を起こす一重項酸素（¹O₂）を産生します(vi)。さらに，強い電子ドナー性を有するジュロリジン構造を導入して吸光スペクトルのレッドシフトを起こすことで，３はリボフラビン同様，細胞実験で利用可能な500nmの可視光で効率的にAβ酸素化を起こしました。また，３はフラビン触媒2よりはるかに高いAβ選択性で酸素化を起こしました8。これは，2は光照射下で常に酸素化活性を有するため，Aβから離れた時に標的外分子の酸素化を招く一方，3はThTに由来するスイッチ機能のため，Aβに結合した時にのみ活性を発現するためです。触媒3を用いた酸素化によってAβ凝集が低減されました。次に細胞実験においては，３自身に細胞毒性が認められましたが，２で用いたAβ親和性ペプチドを導入した4（図3A）とすることでその毒性を払拭しました。４の高選択的酸素化によって，Aβ毒性を低減することができました。以上，我々が近年展開してきた，光酸素化反応を基盤とするAβの凝集制御についてご紹介しました。本稿では割愛しましたが，スイッチ触媒を用いた酸素化を，Aβ以外のアミロイドペプチド・タンパク質に応用することも成功しております8 。また，生体での使用により適した，組織透過性の高い近赤外光で励起可能なスイッチ触媒も開発しております。新しいアミロイド病の治療戦略を目指して，更なる発展を期待します。最後になりましたが，今回紹介させて頂いたAβ光酸素化に係る研究は，東京大学金井ERATOプロジェクトにて行われたものであり，多大なご支援及びご助言賜りました金井求先生，相馬洋平先生，そして共同研究者の皆様方に深く感謝致します。また,本奨励賞にご推薦頂き，現在の直属上司として大変お世話になっております東京薬科大学林良雄先生に改めて御礼申し上げます。最後に，学生時代から温かくご指導頂き，日本ペプチド学会へのきっかけを作って頂いた木曽良明先生に心より感謝申し上げます。まだまだ未熟な身ではございますが，これから本学会の発展に貢献できるよう，精進していく所存ですので，今後ともどうぞ宜しくお願い致します。 1. Taniguchi, A.; Sohma, Y.; Kimura, M.; Okada, T.; Ikeda, K.; Hayashi, Y.; Kimura, T.; Hirota, S.; Matsuzaki, K.; Kiso, Y. J Am Chem Soc 2006, 128, 696–697. 2. Taniguchi, A.; Skwarczynski, M.; Sohma, Y.; Okada, T.; Ikeda, K.; Prakash, H.; Mukai, H.; Hayashi, Y.; Kimura, T.; Hirota, S.; Matsuzaki, K.; Kiso, Y. ChemBioChem 2008, 9, 3055–3065. 3. Hou, L.; Kang, I.; Marchant, R. E.; Zagorski, M. G. J Biol Chem 2002, 277, 40173–40176. 4. Butterfield, D. A.; Boyd-Kimball, D. Biochim Biophys Acta 2005, 1703, 149–156. 5. Dad'ová, J.; Svobodová, E.; Sikorski, M.; König, B.; Cibulka, R. ChemCatChem 2012, 4, 620–623. 6. Taniguchi, A.; Sasaki, D.; Shiohara, A.; Iwatsubo, T.; Tomita, T.; Sohma, Y.; Kanai, M. Angew Chem Int Ed 2014, 53, 1382–1385. 7. Amdursky, N.; Erez, Y.; Huppert, D. Acc Chem Res 2012, 45, 1548–1557. 8. Taniguchi, A.; Shimizu, Y.; Oisaki, K.; Sohma, Y.; Kanai, M. Nature Chem 2016, 8, 974–982.たにぐちあつひこ東京薬科大学薬学部薬品化学教室atani@toyaku.ac.jp http://hinka-toyaku.s2.weblife.me/index.html 2017年11月20日から3日間にわたり大阪府立大学中百舌鳥キャンパスで開催された第54回ペプチド討論会において，英語での口頭発表という初めての貴重な体験をさせていただきました。その中で若手口頭発表最優秀賞を頂坂本健太郎くことができました。本稿では、発表した研究内容である「Histidines in L17E endosome-destabilizing peptide」について紹介させていただきます。細胞質内へのタンパク質デリバリーにおいて，エンドソームからの脱出は大きなボトルネックであると言えます。この問題を打開するために，京大二木研究室ではエンドソーム不安定化ペプチドの開発に取り組んできました。その中で私たちはクモ毒由来の細胞膜傷害性ペプチドの配列を改変することで,エンドソーム不安定化能をもつペプチド「L17E」の開発に成功しています¹。L17Eは，抗体をはじめとする高分子とともに細胞に取り込まれることで，エンドソームに取り込まれた高分子を効果的に細胞質内に送達する能力を有していると考えられます（図1)。L17Eはエンドソーム膜を不安定化する際に，エンドソーム成熟に伴う酸性脂質の増加を認識して不安定化能を発揮するという点で，その他の高分子細胞内導入試薬とは大きく異なっており，優れた細胞質内送達能を発揮できていると言えます。私はこのL17Eのエンドソーム不安定化能をさらに高めることができれば，より効率的な高分子の細胞内送達が可能になり，エンドソーム不安定化ペプチドを用いた細胞機能のより詳細な解明，さらにはよりクリニカルな方面への応用が可能になるのではないか，と考えました。そのため，本研究の目的は，より高いエンドソーム不安定化能を有するL17E変異体を見出すこととし，研究を進めてきました。本研究ではエンドソームの成熟化に伴うL17E配列中の電荷の変化に注目しました。エンドソームが成熟するにしたがって，pHは細胞外の中性pH（～ 7.4）から後期エンドソーム内の酸性pH（～5.0）まで減少します。このpH減少にしたがって，L17E中の2つのヒスチジン残基がプロトン化します。このヒスチジンのプロトン化はペプチドのカチオン性を高める一方で，ペプチドの疎水性を低下させます。ペプチドの疎水性の低下は，ペプチドとエンドソーム膜との間の相互作用を減弱させると考えられるため，ヒスチジン残基の存在は低pH条件下でのL17Eとエンドソーム膜間の相互作用を阻害していると言えます。このことから，私はヒスチジン残基を除くことで，L17Eとエンドソーム膜間の相互作用が増強されるのではないかと考えました。私はまず，L17E中の2つのヒスチジン残基をアラニン残基に置換(H-to-A置換）したペプチドHA/E1を得ました。しかし，このHA/E1は細胞毒性を有していることが予備実験から分かりました。そこで，L17Eと同様の物性およびエンドソーム不安定化能をもつL17E類縁体のL17E/Q21Eに，H-to-A置換を加えたペプチドHA/E2を得ました。このHA/E2はHA/E1と異なり細胞毒性を示さなかったため，以後の実験ではL17EとHA/E2を比較しました。まず，高分子の細胞質内への送達能を評価するために，高分子モデルとして蛍光標識デキストラン(10kDa)を用い，デキストランとペプチドを培地に添加してインキュベートし、1時間後のデキストランの細胞内局在を共焦点レーザー走査型顕微鏡によって評価しました。蛍光標識デキストランはエンドソームマーカーとして頻用されており，ペプチド非存在下ではエンドソームに局在して点状のシグナルを示します。一方L17E存在下では,エンドソームに滞留するはずのデキストランがサイトゾル全体に分布している様子が確認されました。このことから, L17Eはエンドソーム膜を不安定化することによって，本来はエンドソームにとどまるはずのデキストランを細胞質へ脱出させていると考えられます。ここで，HA/E2とデキストランを共投与すると，L17Eと同様にエンドソームに滞留するはずのデキストランのシグナルがサイトブル全体で確認されました。またそのようなシグナルを示す細胞の割合はL17Eよりも有意に多くの細胞で見られました。この結果はHA/E2がL17Eよりも高いエンドソーム不安定化能を有していることを示唆するものであります。こうして当初の目的であったL17Eよりも高いエンドソーム不安定化能を有したL17E変異体を見出せた私は，次にH-to-A置換がL17Eの物性にどのような変化を与えたのかについて着目しました。最初に私はペプチドの持つ膜傷害性を,蛍光色素を封入したリポソームからの色素漏出試験から評価しました。酸性脂質を含むリポソームに対してHA/E2は，pH 7.4の条件よりもpH 5.0の条件でより低濃度で膜傷害性を発揮しました。このことからHA/E2は低pH選択的な膜傷害性を有していることが分かりました。さらに，後期エンドソーム膜を模したリポソームとして酸性脂質を含みpHが5.0の条件のリポソームに対し，L17EおよびHA/E2を加えたところ， HA/E2はL17Eと比較してより低い濃度でリポソーム膜を傷苦していることがわかりました。このことから，H-to-A置換によって，低pH条件でHA/E2はL17Eよりも高い膜傷害性を獲得していることが分かりました。ヒスチジン残基の除去によって低pH条件下でのペプチドと酸性脂質膜との相互作用が増強されたことが物理アッセイからも示唆されました。次に私は酸性脂質を含むリポソーム存在下でのペプチドのヘリックス含有率をCDスペクトルから評価しました。L17Eは正電荷に富み高いヘリックス性を持つ一般的な膜傷害性ペプチドとは異なり，ほとんどヘリックス構造をとりません。一方，HA/E2は中性pHではL17Eと同様にほとんどヘリックス構造をとらなかったのに対して，酸性pHでは強いヘリックス構造を形成していました。今後はさらなる活性向上体の創出，ならびに応用へとつなげていきたいと考えております。本研究は，京都大学化学研究所二木史朗先生のご指導の下行いました。二木先生にはこの場を借りて深く感謝いたします。最後になりましたが，このような執筆の機会を頂きました日本ペプチド学会の役員の先生方，また，今回のペプチド討論会でお世話になりました大阪府立大学の藤井郁雄先生ならびに審査員の先生方，また受賞に際しご支援いただいたすべての皆様へ厚く御礼申し上げます。 1. Akishiba, M.; Takeuchi, T.; Kawaguchi, Y.; Sakamoto, K.; Yu, H.; Nakase, I.; Takatani- Nakase, T.; Madani, F.; Fatemeh, M.; Astrid, G.; Futaki, S. Nat Chem 2017, 9, 751–761.さかもとけんたろう京都大学化学研究所生体機能化学研究系生体機能設計化学領域sakamoto.kentarou.86e@st.kyoto-u.ac.jp 6th Modern Solid Phase Peptide Synthesis & Its Applications Symposium（SPPS2017）に参加して掲題の学会は，オーストラリアクイーンズランド州フレーザー島にて開催されました。ユネスコの世界遺産（自然遺産）にも登録されている「世界で一番大きな砂で出来た島(図1–3)」でパケーションを楽しむ人々を横目に，10月吉矢拓12日から14日の3日間にわたって主にペプチド・蛋白の化学合成について熱いディスカッションが交わされました。本学会は6回目ですが，過去5回はオーストラリアにて４回（ポートダグラス2007年，ゴールドコースト2009年、デイドリーム島2011年、サウスストラドプローク島2015年），日本にて1回（神戸2013年）開催されています。オーストラリアで開催される場合は、オーストラリアペプチドカンファレンスのサテライトミーティングとして開催されており，今回も，12th Australian Peptide ConferenceのサテライトミーティングとしてJohn Wade先生（メルボルン大学）と西内祐二先生（糖鎖工学研究所）のお世話で開催されました（図4）。ところでフレーザー島は一体どこにあり，どのようにすれば行けるのでしょうか。「世界で一番」とか「世界遺産」とかいう言葉に興味を惹かれて，今度行きたいなという方がいらっしゃるかもしれませんの図1一番美の建物がホテルのメインピルディングであり，そこで学会が開催されました。右側に続く建物が，今回筆者が泊まったコテージ群です。で，ここに記しておきます。フレーザー島はオーストラリア東海岸のちょうど真ん中あたりにあり，プリスベンから北に220 km，ケアンズからですと南東に1200kmほどのところにあります。大阪から行く場合の経路の例は，以下の通りです。関西国際空港–シンガポールチャンギ国際空港–プリスペン空港–ハービーベイ空港–  [パスで20分]  –リパー・ヘッズ船着場–［船で45分］ –キングフィッシャーペイリゾート（会場）です。書いているだけでも息切れしてきますが，実際遠かったです。さらに我々が行った時期が悪かっただけかもしれませんが，プリスベン空港–ハービーベイ空港間の飛行機（もちろんプロペラ機）に天候不良による遅れ・キャンセルが頻発していました。筆者は糖鎖研の西内先生と往復ともに同じ飛行機でしたが，往路は乗る予定の飛行機がキャンセルとなりプリスベン空港で10時間ほど時間を潰す羽目になりました。また，復路も乗る予定の飛行機がキャンセルとなり，西内先生と筆者は遅れていた1本前の飛行機に辛うじて乗ることが出来ましたが，同じく日本から参加していた中外製薬の榎本太郎先生と大阪大学梶原研究室の岡本兗先生は遅れに遅れた飛行機に乗せさせられ，プリスベンで1泊することを余儀なくされたそうです（ちなみに,岡本先生はさらに東京でもう1泊することになったそうです！)。と，行くのが大変だったという事ばかりを愚痴りましたが，島の自然は間違いなく素晴らしいものでした。皆さんが行かれる際は，ぜひ天気が良い時期で計画されることをお薦めします。図３  島は砂で出来ていますが，その上に林が出来ており，木々を縫うように遊歩道が整備されていました。さて，学会の報告に移らせていただきます。 SPPS2017は，ペプチド合成化学のみならずペプチドの医学・生物物理学・生化学等への応用研究に特化した研究成果を発表するシンポジウムです。とはいえ，メインは学会名が表すように合成化学であり，普段，ペプチド医薬関連のご発表が多い東京薬科大学の林良雄先生も，御自身のラポで開発されたジスルフィド結合形成試薬Methyl 3-nitro-2- pyridinesulfenate（Npys-OMe）に関するご講演でした。本学会は，あまり規模の大きなものでなく，今回も80人程度の参加者であり，非常に密度の濃いディスカッションが展開される事が特長です。実際，林先生のご講演の後も，その試薬に興味を持った先生方が集まりディスカッションが続いていました。発表内容としては，地元のAndrea Robinson先生（Monash University）によるRu触媒を利用したペプチドの閉環メタセシス（RCM），同じく地元のRichard Payne先生（University of Sydney）によるセレンを利用したネイティプケミカルライゲーション(NCL)，また，遠方からGilles Subra先生(University of Montpellier）によるケイ素を用いたペプチドの架橋やXuechen Li先生(University of Hong Kong)によるトリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン（TCEP）と水茶化ホウ紫ナトリウム（NaBH4）を用いる新しい脱硫反応など，最先端のペプチド化学が目白押しでした。オーストラリアからだけでなく世界中から興味深い演題が集まっている印象を受けました。なお，日本からは前述の東京薬大林先生以外に，糖鎖研の西内先生が蛋白に糖を付与することの効果，大阪大学の岡本先生が糖蛋白のチオエステル法での合成，筆者がチオールアディティプを用いないNCL法の開発をそれぞれ発表しました。比較的少人数で合成に特化した発表ばかりということで，全ての発表に対し熱いディスカッションがなされていました。コネクションを構築するためにも，サイエンスを学ぶためにも，総じてとても良い規模の学会だと感じました。残念ながら次回はいつどこで開催されるか未定ですが，ペプチド合成に携わる会員の皆様も参加されて絶対に損の無い学会だと思います。最後になりましたが、この場をお借りしまして、筆者をSPPS2017にご招待くださったJohn Wade先生，西内先生にお礼申し上げます。また，このような執筆の機会を与えてくださった，日本ペプチド学会の役員の先生方・ペプチドニュースレター編集委員の先生方に深謝致します。よしやたく株式会社ペプチド研究所研究室・企画開発室t.yoshiya@peptide.co.jp第55回ペプチド討論会は第10回国際ペプチドシンポジウム（10th IPS）として開催されます。現在のルールでは, IPSは,欧州,北米,アジア・オセアニアの持ち回りで毎年開催され,第8回がドイツ・ライプチヒ，第9回がカナダ・ウィスラーで開催されています。日本ペプチド学会ではこれまで,第１回（1997年，35ヶ国， 550名)および第５回(2010年, 33ヶ国, 750名)をともに京都で開催しており，今回が3度目ということになります。ここに現在の準備状況をお知らせ致します。松崎勝巳会期は2018年12月3日(月) ～7日（金）の5日間です。会場は，ロームシアター京都（口頭発表）と、通りを隔てて隣接する京都市勧業館「みやこめっせ」（ポスター発表・機器展示）です。京都市内の中心部・岡崎地区に位置し(最寄駅：地下鉄東山)，平安神宮，京都市美術館，京都国立近代美術館，京都市動物園，南禅寺などのほど近くにあります。 International Organizing Committeeのメンバーは,赤路健一，相本三郎，三原久和，菅裕明，南竹義春， Ferenc Hudecz（ハンガリー科学アカデミー・前欧州ペプチド学会会長）  Annette Beck-Sickinger（ライプチッヒ大学・第8回国際ペプチドシンポジウム主宰者），Philip Dawson（スクリプス研究所・前米国ペプチド学会会長）, Joel P. Schneider（米国国立がん研究所）, John D. Wade（メルボルン大学・前オーストラリアペプチド学会会長)，Jaehoon Yu（ソウル国立大学・前韓国ペプチド・タンパク質科学会会長), Yan-mei Lee (精華大学)，Padmanabhan Balaram （インド国立科学教育研究大学・元インドペプチド学会会長）, James P. Tam (南洋理工大学・シンガポールペプチド・タンパク質学会会長）の先生方です。また，Scientific Advisory Boardとして，国際会議開催経験のある木曽良明，豊島正，下東康幸，各先生より折に触れご助言を頂いております。 Plenary speakerとして, The Scripps Research Insti- tuteのDale L. Boger教授とUniversity of California San FranciscoのWilliam DeGrado教授（ともに米国科学アカデミー会員）をお招きします。招聘にあたりましては，科学研究費・新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略：高次生物機能分子の創製（領域代表者：深瀬浩一教授）」のご支援をいだだくことになっており，この場を借りまして改めて御礼を申し上げます。プログラムとしましては，以下のセッションを考えています。1）生理活性ペプチドの新規合成法，2）タンパク質の化学合成の最前線，3）ペプチドをツールとして用いるケミカルパイオロジー，4）疾病関連ペプチド，5）脳・中枢神経疾患におけるペプチド， 6)中分子医薬品としてのペプチド、7)ペプチドと生体膜の相互作用，8）ペプチドが司る生体情報，9）ペプチド創薬，10）ペプチドを用いたドラックデリベリー，11）ペプチドの構造機能解析・分析手法，12）ペプチドの産業的応用の最前線，13）生体材料・ナノテク材料としてのペプチド，14）ペプチド研究の新潮流・ペプチド科学の将来。各セッションの口頭発表は、3名程度の招待講演・依頼講演と一般演題より選ばれた数名の講演からなり、若手枠も含まれます。多くのセッションは2会場（ロームシアター京都メインホール，サウスホール）でのパラレルセッションとなります。ポスター発表は１会場で１日２回, 2日間で計4回に分けて行い，ランチョンセミナー，機器展示とともに「みやこめっせ」で開催されます。研究発表以外の研究者間の国際交流の場としては、ウエルカムパーティー，若手ミキサー，スピーカーズレセプション，バンケット等を企画しています。最新の情報はホームページ(http://aeplan.co.jp/ 10thips/）をご覧下さい。12月上旬の京都では，運が良ければ名残の紅葉を楽しむことが出来ます。宿の確保は早めにお願い致します（JTBに依頼し，一定の数は確保しております)。最後に，第10回国際ペプチドシンポジウムがこれまで以上の盛会となりますよう，お知り合いにもお声がけいただき，多くの方々のご参加をお願い致します。ふたきしろう京都大学化学研究所futaki@scl.kyoto-u.ac.jpまつざきかつみ京都大学院薬学研究科mkatsumi@pharm.kyoto-u.ac.jp日本ペプチド学会名誉会員泉屋信夫先生（96才） (元九州大学理学部・久留米工業大学・九州産業大学教授）におかれましては、昨年８月２０日（日）にご逝去されました。ここに謹んでお悔やみ申しあげますとともに日本ペプチド学会会員の皆様にお知らせいたします。なお、告別式はご親族のご参列のもとに執り行われました。泉屋信夫先生は日本ペプチド学会創成期の主要メンバーのおひとりで、ペプチド学会発足前から行われたペプチド化学討論会の第6回（1968年）、第16回（1978年）、22回（1984年）を九州大学で主催されました。また、ペプチド合成化学者のバイプルともなった「ペプチド合成」（丸善、昭和50年発行）及びその統編となる「ペプチド合成の基礎と実験」（丸善、昭和60年発行）の出版に際し中心的役割を果たされました。ペプチドの液相合成あるいは固相合成を始める際にこの二冊をご参照された会員の皆様も多かったのではないかと拝察いたします。日本ペプチド学会に多大なご貢献をなされた泉屋先生へ心よりご冥福をお祈り申し上げます。日本ペプチド学会会長赤路健一《平成30（2018）年 年間行事予定》平成30年年初からAkabori賞，奨励賞，Travel Award募集平成30年1月31日ニュースレター 107号発行平成30年2月(予定)第15期評議員選挙開票平成30年4月（予定）第97回新旧合同理事会平成30年4月（予定）ニュースレター 108号発行平成30年7月(予定)ニュースレター 109号発行平成30年8月5日（日）～ 8月7日（火）第50回若手ペプチド夏の勉強会場所：方広寺（静岡県浜松市）世話人：佐藤浩平（静岡大学）鳴海哲夫（静岡大学）平成30年10月（予定）ニュースレター 110号発行平成30年12月3日（月）第98回理事会・第37回評議会合同会議平成30年12月（予定）日本ペプチド学会市民フォーラム場所：未定世話人：二木史朗（京都大学）松崎勝巳（京都大学）平成30年12月3日（月）～ 12月7日（金）第10回国際ペプチドシンポジウム第55回ペプチド討論会場所：ロームシアター京都,みやこめっせ(京都府京都市)世話人：二木史朗（京都大学）松崎勝巳（京都大学）平成30年12月5日（水）平成30年度日本ペプチド学会通常総会平成31年1月(予定)第99回理事会平成31年年初から学会賞，奨励賞，Travel Award募集PEPTIDE NEWSLETTER JAPAN編集・発行：日本ペプチド学会〒562-8686　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：2018（平成30）年1月31日編集委員林良雄(担当理事) （東京薬科大学薬学部薬品化学教室） TEL・FAX 042-676-3275 e-mail：yhayashi＠toyaku.ac.jp中瀬生彦（大阪府立大学NanoSquare拠点研究所） TEL・FAX 072-254-9895 e-mail：i-nakase@21c.osakafu-u.ac.jp北條恵子（神戸学院大学薬学部分子薬学部門） TEL 078-974-4005,  FAX 078-974-5689 e-mail：hojo@pharm.kobegakuin.ac.jp大石真也（京都大学大学院薬学研究科） TEL 075-753-9268，FAX 075-753-4570 e-mail：soishi@pharm.kyoto-u.ac.jp保住建太郎(東京薬科大学薬学部) TEL・FAX 042-676-5670 e-mail：hozumi@toyaku.ac.jp鎌田瑠泉（北海道大学大学院理学研究院） TEL 011-706-2721，FAX 011-706-4683 e-mail：kamadar＠sci.hokudai.ac.jp (本号編集担当：北條恵子)