JPH029800B2 - - Google Patents
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- JPH029800B2 JPH029800B2 JP9042582A JP9042582A JPH029800B2 JP H029800 B2 JPH029800 B2 JP H029800B2 JP 9042582 A JP9042582 A JP 9042582A JP 9042582 A JP9042582 A JP 9042582A JP H029800 B2 JPH029800 B2 JP H029800B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ペプチド又はペプチド誘導体の新規
な合成法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for synthesizing peptides or peptide derivatives.
近年、ペプチドに種々の生理活性が存在するこ
とが相ついで知られ、治療、診断などの医薬品と
しての重要性並びに呈味物質としての重要性がま
すます増大しつつある。それに伴いペプチド合成
法の開発も活発である。現在までに知られている
ペプチド合成法の主なものとしては、例えばフア
ルマシア、レビユー、3号、27−47頁(1980年)
にまとめられているように、化学合成法と酵素法
の二つに大別することができる。その化学合成法
としては、アジド法、混合酸無水物法、活性エス
テル法、カルボジイミド法でアミノ酸を逐次的に
縮合する方法とフラグメントで縮合させる方法な
どが代表的なものであるが、これらどの化学合成
法においても、ラセミ化及び副反応が起きやすく
反応時間が長く、末端アミノ基を保護基にて反応
前にあらかじめ保護しておく必要があるなど種々
の問題がある。フラグメント縮合法の場合、特に
ラセミ化が起りやすいという重大な欠点を有する
ものである。 In recent years, it has become increasingly known that peptides have various physiological activities, and their importance as pharmaceuticals for treatment and diagnosis, as well as as taste substances, is increasing. Along with this, development of peptide synthesis methods is also active. The main peptide synthesis methods known to date include, for example, Pharmacia, Review, No. 3, pp. 27-47 (1980).
As summarized in , it can be roughly divided into two types: chemical synthesis methods and enzymatic methods. Typical chemical synthesis methods include the azide method, mixed acid anhydride method, active ester method, and carbodiimide method in which amino acids are condensed sequentially and fragments. The synthetic method also has various problems, such as racemization and side reactions are likely to occur, the reaction time is long, and the terminal amino group must be protected with a protecting group before the reaction. The fragment condensation method has a serious drawback in that racemization is particularly likely to occur.
一方、ラセミ化の生起を極力避ける方法として
プロテアーゼを用いる酵素法が提案されているが
この方法においてもやはり、反応時間が長く、末
端アミノ基を保護基にて保護しておく必要がある
など操作の煩雑さを改良するには至らなかつた。
さらに、このプロテアーゼを用いる酵素法では、
用いる酵素が本来ペプチド分解活性を有している
ため、生じたペプチドが合成と併行して分解さ
れ、しばしば目的のペプチドが得られないという
重大な欠点を示すものであつた。特に、オリゴペ
プチドの合成に適用した場合には、一部のアミノ
酸が欠落した目的外のペプチドが得られる重大な
欠点が指摘されている(ジヤーナル・オブ・バイ
オロジカル・ケミストリー誌、256巻、1301頁
(1981年)。また、酵素法によるペプチド合成法と
しては、プロテアーゼ法の他に、特定なアミノ酸
配列を有する単一ペプチドの合成のみを司る特殊
な酵素を用いる方法が知られている。この種の酵
素としては、例えばグルタミン酸/システイン/
グリシンの配列であるトリペプチドを合成するグ
ルタチオン合成酵素(特開昭54−122793号公報。)
やデカペプチドであるグラミシジンSを合成する
グラミシジンS合成酵素(現代化学1974年12月号
12頁)などが報告されている。しかし、これらの
酵素は特殊な酵素であつて、この酵素によつて合
成しうるペプチドは、限定された一種のみのペプ
チドであり、目的とする任意なペプチドを合成す
ることができない。このため、この方法は一般的
なペプチド合成法とはなり得ないのが現状であ
る。 On the other hand, an enzymatic method using protease has been proposed as a method to avoid the occurrence of racemization as much as possible, but this method also requires a long reaction time and the need to protect the terminal amino group with a protecting group. The complexity of the process could not be improved.
Furthermore, in the enzymatic method using this protease,
Since the enzyme used inherently has peptidolytic activity, the resulting peptide is degraded in parallel with synthesis, resulting in a serious drawback in that the desired peptide is often not obtained. In particular, when applied to the synthesis of oligopeptides, a serious drawback has been pointed out: unintended peptides lacking some amino acids can be obtained (Journal of Biological Chemistry, Vol. 256, 1301). Page (1981). In addition to the protease method, methods for synthesizing peptides using enzymatic methods include methods that use special enzymes that control only the synthesis of a single peptide with a specific amino acid sequence. Examples of seed enzymes include glutamic acid/cysteine/
Glutathione synthetase that synthesizes a tripeptide having the sequence of glycine (Japanese Patent Application Laid-Open No. 122793/1983).
gramicidin S synthase, which synthesizes the decapeptide gramicidin S (Gendai Kagaku December 1974 issue)
(p. 12) have been reported. However, these enzymes are special enzymes, and only a limited number of peptides can be synthesized by these enzymes, and it is not possible to synthesize any desired peptide. Therefore, at present, this method cannot be used as a general peptide synthesis method.
本発明者らは、ペプチドの有用性に鑑み、上記
のような欠点、特にラセミ化、副反応の生起、反
応の煩雑さ等の原因となり、同時に経済性を損う
保護基の必要性を解決し、汎用性のある新規なペ
プチド合成法を提供することを目的として鋭意研
究を重ねた結果、アミノ酸を核酸の一種である
tRNAに結合させる作用を有する酵素で、従来全
くペプチド結合を形成する作用が知られていなか
つたアミノアシル−tRNAシンテターゼに驚くべ
きことに、ペプチド合成能があることを見い出
し、この酵素を縮合剤として用いると、前記の目
的がすべて達成されることを見い出し、先に特許
出願した(特願昭57−10336号)。しかし、この方
法は良好な収率で目的物を得るには、ペプチド又
はペプチド誘導体の原料である。高価なアミノ酸
誘導体を高濃度で反応系に加えており、コストが
高くなる傾向があつた。また、反応後、反応液か
ら合成されたペプチド又はペプチド誘導体を分
離、精製することが煩雑となる場合もあり、改良
が望まれていた。 In view of the usefulness of peptides, the present inventors have solved the above-mentioned drawbacks, particularly the need for protective groups that cause racemization, occurrence of side reactions, and complexity of the reaction, and at the same time impair economic efficiency. As a result of extensive research aimed at providing a new and versatile peptide synthesis method, we discovered that amino acids are a type of nucleic acid.
Surprisingly, we discovered that aminoacyl-tRNA synthetase, an enzyme that binds to tRNA and had no known ability to form peptide bonds, has the ability to synthesize peptides, and used this enzyme as a condensing agent. We discovered that all of the above objectives could be achieved, and filed a patent application (Japanese Patent Application No. 10336/1982). However, this method is necessary to obtain the desired product in good yield as a raw material for peptides or peptide derivatives. Expensive amino acid derivatives were added to the reaction system at high concentrations, which tended to increase costs. Further, after the reaction, it may be complicated to separate and purify the peptide or peptide derivative synthesized from the reaction solution, and improvements have been desired.
そこで、本発明者らは上記の点を改良するため
にさらに鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに
アセトニトリルを反応系に加えると、原料のアミ
ノ酸誘導体の濃度を下げても良好な収率でペプチ
ド又はペプチド誘導体の合成が可能になることを
見い出し、本発明を完成した。 Therefore, the present inventors conducted further intensive research in order to improve the above points, and surprisingly, when acetonitrile was added to the reaction system, good yields were obtained even if the concentration of the raw amino acid derivative was lowered. The inventors discovered that it is possible to synthesize peptides or peptide derivatives, and completed the present invention.
すなわち、本発明はアミノ酸からペプチド又は
ペプチド誘導体を合成するに際し、反応系にアセ
トニトリルを存在させ、かつ縮合剤としてアミノ
アシル−tRNAシンテターゼを用いることを特徴
とするペプチド又はペプチド誘導体の合成法であ
る。 That is, the present invention is a method for synthesizing a peptide or peptide derivative from an amino acid, which is characterized by the presence of acetonitrile in the reaction system and the use of aminoacyl-tRNA synthetase as a condensing agent.
本発明の特徴とするところは酵素法によるペプ
チド合成法において、反応系にアセトニトリルを
存在させ、かつ縮合剤としてアミノアシル−
tRNAシンテターゼを用いることにより、アミノ
基を保護することなく、ペプチド又はペプチド誘
導体を高収率で合成することにある。 The present invention is characterized by the presence of acetonitrile in the reaction system and the use of aminoacyl as a condensing agent in the enzymatic peptide synthesis method.
The purpose of this invention is to synthesize peptides or peptide derivatives in high yield without protecting amino groups by using tRNA synthetase.
本発明に使用されるアミノアシル−tRNAシン
テターゼは、酵素分類6.1.1に属し、次式
アミノ酸+ATP+tRNA→アミノアシル
−tRNA+AMP+ピロリン酸
の反応を触媒する酵素であり、例えば、ウサギ、
ウマ、ウシ、ラツト、ニワトリ、ヘビなどの動物
組織より得られるもの、イネ、イモ、トマトなど
の植物組織より得られるもの、カビ、酵母、キノ
コ、細菌、放線菌などの微生物及び藻類より得ら
れるものなどがあげられる。なかでも、酵素の取
得が容易であることから、微生物より得られるも
のが好ましく、さらに酵素の安定性からバチル
ス・ステアロサーモフイルス、サーマス、サーモ
フイルス、サーマス・フラバス、クロストリジウ
ム・サーモアセチカム、サーマスマグアテイカス
などの好熱性細菌より得られるアミノアシル−
tRNAシンテターゼが最適である。 The aminoacyl-tRNA synthetase used in the present invention belongs to enzyme classification 6.1.1 and is an enzyme that catalyzes the reaction of the following formula: amino acid + ATP + tRNA → aminoacyl -tRNA + AMP + pyrophosphate.
Those obtained from animal tissues such as horses, cows, rats, chickens, and snakes; those obtained from plant tissues such as rice, potatoes, and tomatoes; those obtained from microorganisms such as molds, yeasts, mushrooms, bacteria, actinomycetes, and algae. Things can be given. Among them, enzymes obtained from microorganisms are preferred because they are easy to obtain, and Bacillus stearothermophilus, Thermus, thermophilus, Thermus flavus, Clostridium thermoaceticum, and Thermus magna are preferred because of the stability of the enzyme. Aminoacyl obtained from thermophilic bacteria such as Atticus
tRNA synthetase is optimal.
これらの各種アミノアシル−tRNAシンテター
ゼは、上記組織又は細胞をホモジナイザーやダイ
ノミル等で破砕したのち、例えばバイオケミスト
リー誌、13巻、2307頁(1974年)に記載されてい
るようにDEAE−セルロースカラムクロマトグラ
フイー、ヒドロキシアパタイトカラムクロマトグ
ラフイーなどのクロマトグラフイー及び硫酸アン
モニウムによる分別沈殿法など通常の酵素精製法
を用いて、精製することによつて得ることができ
る。アミノアシル−tRNAシンテターゼは、種々
のα−アミノ酸に特異性のあるものが用いられ、
例えばチロシンに特異性のあるものとしては、チ
ロシル−tRNAシンテターゼが、またロイシンに
特異性のあるものとしては、ロイシル−tRNAシ
ンテターゼが、さらにバリンに特異性のあるもの
としては、バリル−tRNAシンテターゼ、その他
イソロイシル−tRNAシンテターゼ、フエニルア
ラニル−tRNAシンテターゼ、アラニル−tRNA
シンテターゼ、グルタミル−tRNAシンテター
ゼ、アスパラギニル−tRNAシンテターゼ、メチ
オニル−tRNAシンテターゼ、ヒスチジル−
tRNAシンテターゼ、リジル−tRNAシンテター
ゼ、トレオニル−tRNAシンテターゼ、セリル−
tRNAシンテターゼ、などが具体例としてあげら
れる。 These various aminoacyl-tRNA synthetases can be obtained by disrupting the above-mentioned tissues or cells using a homogenizer, dyno mill, etc., and then subjecting them to DEAE-cellulose column chromatography as described in, for example, Biochemistry, Vol. 13, p. 2307 (1974). It can be obtained by purification using conventional enzyme purification methods such as chromatography such as E, hydroxyapatite column chromatography, and fractional precipitation using ammonium sulfate. Aminoacyl-tRNA synthetases are used that have specificity for various α-amino acids,
For example, those specific for tyrosine include tyrosyl-tRNA synthetase, those specific for leucine include leucyl-tRNA synthetase, and those specific for valine include valyl-tRNA synthetase, Other isoleucyl-tRNA synthetase, phenylalanyl-tRNA synthetase, alanyl-tRNA
Synthetase, glutamyl-tRNA synthetase, asparaginyl-tRNA synthetase, methionyl-tRNA synthetase, histidyl-tRNA synthetase
tRNA synthetase, lysyl-tRNA synthetase, threonyl-tRNA synthetase, seryl-
A specific example is tRNA synthetase.
本発明に使用されるアセトニトリルは、酵素の
安定性にもよい結果が得られ、反応液全体に占め
るアセトニトリルの容積の濃度としては、0.5な
いし85%、好ましくは5ないし60%、最適には10
ないし50%の範囲である。さらにアセトニトリル
は、ペプチド化反応時に存在すればよいのであつ
て、その添加時期はいつであつてもかまわない。 The acetonitrile used in the present invention provides good results for the stability of the enzyme, and the concentration of acetonitrile in the entire reaction solution by volume is 0.5 to 85%, preferably 5 to 60%, optimally 10%.
It ranges from 50% to 50%. Furthermore, acetonitrile only needs to be present at the time of the peptidation reaction, and it does not matter when it is added.
以下、アミノ酸からペプチド又はペプチド誘導
体を合成する本発明の方法を具体的に説明する。
本発明によれば、アミノ酸とアミノ酸から誘導さ
れるアミノ酸誘導体とをアミノアシル−tRNAシ
ンテターゼ及びアセトニトリルの存在下で反応さ
せることによつてペプチド又はペプチド誘導体を
合成することができる。さらに本発明によれば、
あらかじめアミノ酸とアミノアシル−tRNAシン
テターゼとを反応させて反応混合物を得、次いで
得られた反応混合物とアミノ酸誘導体及びアセト
ニトリルとを反応させることによつてペプチド又
はペプチド誘導体を合成することができる。この
アミノアシル−tRNAシンテターゼとあらかじめ
反応させるのに好ましく用いられるアミノ酸とし
ては、例えばチロシン、アラニン、ロイシン、イ
ソロイシン、フエニルアラニン、メチオニン、リ
ジン、セリン、バリンなどのα−アミノ酸があげ
られ、L体、D体のいずれでもよい。また、上記
反応に好ましく用いられるアミノ酸誘導体として
は、例えば、グリシン、アラニン、ロイシン、イ
ソロイシン、フエニルアラニン、グルタミン酸、
グルタミン、イルロイシン、システイン、チロシ
ン、アルギニン、バリン、リジン、ヒスチジン、
アスパラギン酸、アスパラギン、メチオニン、ト
リプトフアン、トレオニンなどのα−アミノ酸、
β−アラニン、β−アミノイソ酪酸などのβ−ア
ミノ酸、クレアチンなどの含窒素γ−アミノ酸、
ピペリジン酸などのγ−アミノ酸、ε−アミノカ
プロン酸などのε−アミノ酸などの各種アミノ酸
のエステル、チオエステル、アミド、ヒドロキサ
ミドなどがあげられるが、アミノ基が遊離の形で
あるアミノ酸誘導体であれば、上記例示化合物に
限定されるものではない。そのエステルとして
は、例えばメチル、エチル、プロピル、シクロヘ
キシル、フエニル、ベンジルなどの単純な炭化水
素系のエステルから、tRNAの3′−OHで上記ア
ミノ酸がエステル化したものまで、種々のエステ
ルを用いることができる。また、アミドとして
は、遊離のアミドの他、例えば異種あるいは同種
のアミノ酸がアミド結合したオリゴペプチドやポ
リペプチドを用いることもできる。このオリゴペ
プチドやポリペプチドがさらにエステル、チオエ
ステル、ヒドロキサミド、エーテル化したものを
用いることも可能である。また、上記アミノ酸誘
導体は水溶液の状態で用いるか、あるいは固体の
まま用いてもよい。 Hereinafter, the method of the present invention for synthesizing peptides or peptide derivatives from amino acids will be specifically explained.
According to the present invention, a peptide or a peptide derivative can be synthesized by reacting an amino acid and an amino acid derivative derived from the amino acid in the presence of aminoacyl-tRNA synthetase and acetonitrile. Furthermore, according to the present invention,
A peptide or peptide derivative can be synthesized by reacting an amino acid with an aminoacyl-tRNA synthetase in advance to obtain a reaction mixture, and then reacting the obtained reaction mixture with an amino acid derivative and acetonitrile. Examples of amino acids preferably used to react with this aminoacyl-tRNA synthetase include α-amino acids such as tyrosine, alanine, leucine, isoleucine, phenylalanine, methionine, lysine, serine, and valine; Any D-configuration may be used. Further, amino acid derivatives preferably used in the above reaction include, for example, glycine, alanine, leucine, isoleucine, phenylalanine, glutamic acid,
Glutamine, illleucine, cysteine, tyrosine, arginine, valine, lysine, histidine,
α-amino acids such as aspartic acid, asparagine, methionine, tryptophan, and threonine;
β-amino acids such as β-alanine and β-aminoisobutyric acid, nitrogen-containing γ-amino acids such as creatine,
Examples include esters, thioesters, amides, and hydroxamides of various amino acids such as γ-amino acids such as piperidic acid, and ε-amino acids such as ε-aminocaproic acid. It is not limited to the exemplified compounds. As the ester, various esters can be used, from simple hydrocarbon esters such as methyl, ethyl, propyl, cyclohexyl, phenyl, and benzyl to those in which the above amino acids are esterified with the 3'-OH of tRNA. Can be done. Furthermore, as the amide, in addition to free amide, for example, oligopeptides or polypeptides in which different or the same type of amino acids are amide-bonded can also be used. It is also possible to use esters, thioesters, hydroxamides, and etherified oligopeptides and polypeptides. Furthermore, the above amino acid derivatives may be used in the form of an aqueous solution or in a solid state.
次に反応混合物を得るには、例えばPH5ないし
PH11好ましくはPH6ないしPH10、最適にはPH7な
いしPH10の緩衝液中、アデノシン三リン酸又はデ
オキシアデノシン三リン酸存在下に、アミノ酸と
アミノアシル−tRNAシンテターゼと混合するこ
とによつて行えばよい。そのときの反応の温度と
しては、酵素活性を維持する観点から一般に0℃
から70℃が好ましく、最適に0℃から30℃で行わ
れる。また、そのときに用いられる緩衝液として
は、アミノ酸、アデノシン三リン酸、デオキシア
デノシン三リン酸及びアミノアシル−tRNAシン
テターゼが溶解し、所望のPHが得られるものであ
れば、いかなるものを使用してもよい。例えば、
トリス塩酸緩衝液、ヘペス緩衝液、トリエタノー
ルアミン緩衝液、マレート緩衝液、リン酸緩衝液
などがあげられる。さらに反応を円滑に進行さ
せ、酵素の失活を防ぐことを主目的として、反応
系にマグネシウム、マンガンなどの二価カチオ
ン、メルカプトエタノール、ジチオスレイトール
などのスルフヒドリル化剤、ピロフオスフアター
ゼを単独又は混合して添加してもよい。各添加剤
の好適な濃度としては、二価カチオン0.01mM〜
500mM、スルフヒドリル化剤0.001mM〜100m
M、ピロホスフアターゼ0.001ユニツト/ml〜100
ユニツト/mlであり、最適な濃度としては、それ
ぞれ、二価カチオン0.1mM〜10mM、スルフヒ
ドリル化剤0.01mM〜1mM、ピロホスフアター
ゼ1ユニツト/ml〜10ユニツト/mlである。ま
た、アミノ酸、アミノアシル−tRNAシンテター
ゼ及びアデノシン三リン酸又はデオキシアデノシ
ン三リン酸の使用量は特に制限されないが、実用
的な収量を得るためには、アミノ酸とアミノアシ
ル−tRNAシンテターゼのモル比を1:1〜1:
10、アミノ酸とアデノシン三リン酸又はデオキシ
アデノシン三リン酸とのモル比を1:10〜1:
100の範囲内で行うのが好ましい。前記の条件で
反応を実施すると、反応は円滑に進行し、数秒か
ら30分以内に完結する。 Then, to obtain a reaction mixture, e.g.
This may be carried out by mixing the amino acid and aminoacyl-tRNA synthetase in the presence of adenosine triphosphate or deoxyadenosine triphosphate in a buffer solution of PH11, preferably PH6 to PH10, optimally PH7 to PH10. The reaction temperature at that time is generally 0°C from the viewpoint of maintaining enzyme activity.
to 70°C, optimally carried out at 0°C to 30°C. In addition, any buffer can be used as long as the amino acid, adenosine triphosphate, deoxyadenosine triphosphate, and aminoacyl-tRNA synthetase can be dissolved and the desired pH can be obtained. Good too. for example,
Examples include Tris-HCl buffer, Hepes buffer, triethanolamine buffer, malate buffer, and phosphate buffer. In addition, divalent cations such as magnesium and manganese, sulfhydrylating agents such as mercaptoethanol and dithiothreitol, and pyrophosphatase were added to the reaction system to facilitate the reaction and prevent enzyme deactivation. Alternatively, they may be mixed and added. The preferred concentration of each additive is 0.01mM to 0.01mM for divalent cations.
500mM, sulfhydrylating agent 0.001mM to 100m
M, pyrophosphatase 0.001 unit/ml ~ 100
The optimal concentrations are 0.1 to 10 mM for divalent cation, 0.01 to 1 mM for sulfhydrylating agent, and 1 to 10 units/ml for pyrophosphatase. The amounts of amino acids, aminoacyl-tRNA synthetase, and adenosine triphosphate or deoxyadenosine triphosphate used are not particularly limited, but in order to obtain a practical yield, the molar ratio of amino acids and aminoacyl-tRNA synthetase should be 1:1. 1-1:
10. The molar ratio of amino acid and adenosine triphosphate or deoxyadenosine triphosphate is 1:10 to 1:
It is preferable to do this within a range of 100. When the reaction is carried out under the above conditions, the reaction proceeds smoothly and is completed within a few seconds to 30 minutes.
次いで、上記のようにして得られた反応混合物
とアミノ酸誘導体及びアセトニトリルとを混合し
て反応させることにより目的のペプチド又はペプ
チド誘導体を得ることができる。(この段階を以
後ペプチド化を称する。)このときに用いる反応
混合物は、そのままペプチド化反応に用いること
もできるが、G−25(フアルマシア社製)G−75
(フアルマシア社製)などのゲルクロマトグラフ
イーを行うことによつて、反応後に混在するアデ
ノシン三リン酸、アデノシン一リン酸あるいはピ
ロリン酸等を除去して用いることもできる。ま
た、ペプチド化反応の温度としては、0℃から70
℃が好ましく、酵素の失活防止と適正な反応速度
を得るという観点から、10℃から50℃、特に20℃
から40℃で行うことが好ましい。PHとしては、既
出の各種緩衝液等を用いて、5ないし11好ましく
は6ないし10、最適には7ないし9で行えばよ
い。 Next, the desired peptide or peptide derivative can be obtained by mixing and reacting the reaction mixture obtained as described above with an amino acid derivative and acetonitrile. (This step is hereinafter referred to as peptideization.) The reaction mixture used at this time can be used as it is for the peptidation reaction, but G-25 (manufactured by Pharmacia) G-75
By performing gel chromatography such as (manufactured by Pharmacia), adenosine triphosphate, adenosine monophosphate, pyrophosphate, etc. mixed in after the reaction can be removed and used. In addition, the temperature of the peptidation reaction ranges from 0°C to 70°C.
℃ is preferable, and from the viewpoint of preventing enzyme deactivation and obtaining an appropriate reaction rate, the temperature is 10℃ to 50℃, especially 20℃.
Preferably, the temperature is between 40°C and 40°C. The pH may be 5 to 11, preferably 6 to 10, optimally 7 to 9, using various buffer solutions as described above.
反応混合物とアミノ酸誘導体との混合比として
例えば、容量で1:0.1〜1:100の範囲で行えば
よい。また、この時用いるアミノ酸誘導体の濃度
としては10mMから10Mの範囲であるが、これを
さらに低くして用いることもできる。 The mixing ratio of the reaction mixture and the amino acid derivative may be, for example, in the range of 1:0.1 to 1:100 in terms of volume. Further, the concentration of the amino acid derivative used at this time is in the range of 10mM to 10M, but it can also be used at a lower concentration.
上記条件でペプチド化は、数秒から数日で完結
し、目的のペプチド又はペプチド誘導体を得るこ
とができる。 Under the above conditions, peptidation is completed in a few seconds to several days, and the desired peptide or peptide derivative can be obtained.
本発明によつて得られるペプチド誘導体は、例
えば血圧降下作用等のあるブラジキニンや内・外
分泌抑制作用等のあるソマトスタチンなどの各種
ホルモン及び抗生物質ペプチド、呈味ペプチドの
ような他の生物学的活性物質として有用である。 The peptide derivatives obtained by the present invention have various hormones such as bradykinin, which has a hypotensive effect, somatostatin, which has an endocrine and exocrine suppressive effect, and other biologically active substances, such as antibiotic peptides and taste peptides. Useful as a substance.
本発明によれば、上記有用ペプチド又はペプチ
ド誘導体を保護基を用いることなく、低濃度の原
料を使用しても製造することができるので、製造
コストも安価である。 According to the present invention, the above-mentioned useful peptide or peptide derivative can be produced without using a protecting group and using raw materials at a low concentration, so that the production cost is also low.
以下本発明を実施例により具体的に説明する。 The present invention will be specifically explained below using examples.
実施例1、比較例1、2
バチルス・ステアロサーモフイルスよりバイオ
ケミストリー誌、13巻、2307頁(1974年)記載の
方法に従い精製されたチロシンに特異的なチロシ
ル−tRNAシンテターゼ0.5g、塩化マグネシウ
ム0.4g、アデノシン三リン酸二ナトリウム塩0.1
g、L−チロシン1mg、ピロホスフアターゼ(ベ
ーリンガー・マンハイム社製)200ユニツト及び
ジチオスレイトール0.01mgを140mlの20mMヘペ
ス緩衝液PH8.0に溶解し、4℃で15分間反応させ
て反応混合物を得た。得られた反応混合物にL−
フエニルアラニンメチルエステル0.4g及びアセ
トニトリル60ml(30容量%)を加え、反応系をPH
8.0に維持した状態でよく混合し、反応温度を30
℃に保つて1日放置して反応させた。Example 1, Comparative Examples 1 and 2 0.5 g of tyrosine-specific tyrosyl-tRNA synthetase purified from Bacillus stearothermophilus according to the method described in Biochemistry, Vol. 13, p. 2307 (1974), Magnesium chloride 0.4g, adenosine triphosphate disodium salt 0.1
1 mg of L-tyrosine, 200 units of pyrophosphatase (manufactured by Boehringer Mannheim), and 0.01 mg of dithiothreitol were dissolved in 140 ml of 20 mM Hepes buffer pH 8.0 and reacted at 4°C for 15 minutes to form a reaction mixture. I got it. The resulting reaction mixture was
Add 0.4 g of phenylalanine methyl ester and 60 ml (30 volume%) of acetonitrile, and adjust the reaction system to pH.
Mix well while maintaining the temperature at 8.0, and reduce the reaction temperature to 30.
The mixture was kept at ℃ and allowed to react for one day.
次いで得られた反応液にアセトン200mlを加え
沈殿を濾別後、上漬をエバポレーターにて約20ml
に濃縮し、ボンダパツクC18カラム(ウオーター
ズ社製)に供し、アセトニトリル/50mMリン酸
カリ水溶液、85/15、PH7を展開溶媒として用い
て分離し、L−チロシル−L−フエニルアラニン
メチルエステルを0.4mg得た。 Next, 200 ml of acetone was added to the resulting reaction solution, and after filtering out the precipitate, about 20 ml of the supersoak was added to the reaction solution using an evaporator.
Concentrated to Obtained 0.4 mg.
その元素分析(C19H22N2O4=342.39)は、 計算値(%) C=66.65 H=6.48 N=8.18 測定値(%) C=66.48 H=6.52 N=8.52 であつた。 The elemental analysis (C 19 H 22 N 2 O 4 = 342.39) was as follows: Calculated values (%) C = 66.65 H = 6.48 N = 8.18 Measured values (%) C = 66.48 H = 6.52 N = 8.52.
また、比較(比較例1)のため、20mMヘペス
緩衝液を200ml、L−フエニルアラニンメチルエ
ステルを4g使用して、アセトニトリルを共存さ
せなかつたほかは実施例1と全く同様に行つた。 For comparison (Comparative Example 1), the same procedure as in Example 1 was carried out except that 200 ml of 20 mM Hepes buffer and 4 g of L-phenylalanine methyl ester were used, and acetonitrile was not present.
その結果、L−チロシル−L−フエニルアラニ
ンメチルエステルの収量は0.4mgであり、実施例
1の収量と同じであつた。この比較例1で用いた
L−フエニルアラニンメチルエステル4gである
のに対し、実施例1ではその1/10の0.4gでよか
つた。 As a result, the yield of L-tyrosyl-L-phenylalanine methyl ester was 0.4 mg, which was the same as the yield in Example 1. While the amount of L-phenylalanine methyl ester used in Comparative Example 1 was 4 g, in Example 1, 0.4 g, which was 1/10 of that amount, was enough.
さらに比較(比較例2)のため、20mMヘペス
緩衝液を200ml使用して、グリセリンを共存させ
なかつたほかは実施例1と全く同様に行つた。 Furthermore, for comparison (Comparative Example 2), the same procedure as in Example 1 was carried out except that 200 ml of 20 mM Hepes buffer was used and glycerin was not present.
その結果、L−チロシル−L−フエニルアラニ
ンメチルエステルの収量は0.1mgであり、実施例
1の収量の1/4であつた。 As a result, the yield of L-tyrosyl-L-phenylalanine methyl ester was 0.1 mg, which was 1/4 of the yield in Example 1.
実施例2、比較例3、4
実施例1で用いたチロシル−tRNAシンテター
ゼ5g、塩化マグネシウム50mg、アデノシン三リ
ン酸二ナトリウム塩300mg、L−チロシン9mg、
ピロホスフアターゼ(ベーリンガーマンハイム社
製)200ユニツト及びジチオスレイトール0.01mg
を20mlの10mMヘペス緩衝液PH8.5に溶解し、4
℃で20分間反応させたのち、反応混合物をG−75
(フアルマシア社製)カラムに供し、同上ヘペス
緩衝液にて溶出し、ボイド容の画分30mlを集め反
応混合物を単離した。単離した反応混合物にD−
ロイシンエチルエステル0.5g及びアセトニトリ
ル5ml(14容量%)を加え、反応系をPH8.5に維
持した状態でよく混合し、反応温度を20℃に保つ
て30分間反応させた。Example 2, Comparative Examples 3 and 4 Tyrosyl-tRNA synthetase used in Example 1 5g, magnesium chloride 50mg, adenosine triphosphate disodium salt 300mg, L-tyrosine 9mg,
Pyrophosphatase (Boehringer Mannheim) 200 units and dithiothreitol 0.01mg
Dissolve in 20ml of 10mM Hepes buffer PH8.5,
After reacting at ℃ for 20 minutes, the reaction mixture was heated to G-75.
The reaction mixture was applied to a column (manufactured by Pharmacia) and eluted with the same Hepes buffer as above, and 30 ml of void volume fractions were collected to isolate the reaction mixture. D- to the isolated reaction mixture
0.5 g of leucine ethyl ester and 5 ml (14% by volume) of acetonitrile were added, mixed well while maintaining the reaction system at pH 8.5, and reacted for 30 minutes while maintaining the reaction temperature at 20°C.
次いで得られた反応液をそのままボンダパツク
C18カラムに供し、実施例1と同様に分離して、
L−チロシル−D−ロイシンエチルエステル15mg
を得た。 Next, apply the resulting reaction solution as it is to Bonda Pack.
C 18 column and separated in the same manner as in Example 1.
L-tyrosyl-D-leucine ethyl ester 15mg
I got it.
その元素分析(C17H23N2O4=322.39)は 計算値(%) C=63.33 H=8.13 N=8.69 測定値(%) C=63.30 H=8.08 N=8.75 であつた。 Its elemental analysis (C 17 H 23 N 2 O 4 = 322.39) was as follows: Calculated values (%) C = 63.33 H = 8.13 N = 8.69 Measured values (%) C = 63.30 H = 8.08 N = 8.75.
次に比較(比較例3)のため、D−ロイシンエ
チルエステルを4g使用して、アセトニトリルを
共存させなかつたほかは実施例2と全く同様に行
つた。 Next, for comparison (Comparative Example 3), the same procedure as in Example 2 was carried out except that 4 g of D-leucine ethyl ester was used and acetonitrile was not present.
その結果、L−チロシル−D−ロイシンエチル
エステルの収量は16mgであつた。 As a result, the yield of L-tyrosyl-D-leucine ethyl ester was 16 mg.
また、比較(比較例4)のため、アセトニトリ
ルを共存させなかつたほかは、実施例2と全く同
様に行つた。 Further, for comparison (Comparative Example 4), the same procedure as in Example 2 was carried out except that acetonitrile was not allowed to coexist.
その結果、L−チロシル−D−ロイシンエチル
エステルの収量は5mgであつた。 As a result, the yield of L-tyrosyl-D-leucine ethyl ester was 5 mg.
実施例3、4、比較例5
パン酵母よりジヤーナル・オブ・バイオケミス
トリー誌、63巻、434頁(1968年)記載の方法に
従つて調製したチロシル−tRNAシンテターゼ20
mg、塩化マグネシウム60mg、アデノシン三リン酸
二ナトリウム塩5mg、D−チロシン0.1mg、ピロ
ホスフアターゼ(ベーリンガーマンハイム社製)
10ユニツト及びメルカプトエタノール20μを20
mlの30mM2,5−ジメチルイミダゾール緩衝液
PH9に加えて、実施例2と同様に反応したのち、
実施例2と同様に反応混合物を単離し、これにL
−ロイシンエチルエステル0.1g及びアセトニト
リル10ml(25容量%)加え、反応系をPH9.0に維
持した状態で20℃で5時間反応させた。得られた
反応物にアセトン20mlを加え生じた沈殿を濾別
し、エバポレーターにて約10mlに濃縮後、実施例
1と同様分離し、D−チロシル−L−ロイシンエ
チルエステルを得た(実施例3)。Examples 3 and 4, Comparative Example 5 Tyrosyl-tRNA synthetase 20 prepared from baker's yeast according to the method described in Journal of Biochemistry, Vol. 63, p. 434 (1968)
mg, magnesium chloride 60 mg, adenosine triphosphate disodium salt 5 mg, D-tyrosine 0.1 mg, pyrophosphatase (Boehringer Mannheim)
10 units and 20μ of mercaptoethanol
ml 30mM 2,5-dimethylimidazole buffer
In addition to PH9, after reacting in the same manner as in Example 2,
The reaction mixture was isolated as in Example 2 and added to L
-0.1 g of leucine ethyl ester and 10 ml (25% by volume) of acetonitrile were added, and the reaction system was reacted at 20° C. for 5 hours while maintaining the pH of the reaction system at 9.0. 20 ml of acetone was added to the resulting reaction product, the resulting precipitate was filtered, concentrated to about 10 ml using an evaporator, and separated in the same manner as in Example 1 to obtain D-tyrosyl-L-leucine ethyl ester (Example 3).
次にアセトニトリル10mlの代わりにジメチルス
ルホキシド10mlを加えて上記と同様にして行つた
(実施例4)。 Next, 10 ml of dimethyl sulfoxide was added in place of 10 ml of acetonitrile, and the same procedure as above was carried out (Example 4).
さらに、比較(比較例5)のため、アセトニト
リル10mlを共存させなかつたほかは実施例3と全
く同様に行つた。 Furthermore, for comparison (Comparative Example 5), the same procedure as in Example 3 was carried out except that 10 ml of acetonitrile was not present.
その結果、D−チロシル−L−ロイシンエチル
エステルの収量は以下に示すとおりであつた。 As a result, the yield of D-tyrosyl-L-leucine ethyl ester was as shown below.
収量(mg) 実施例3 0.16 実施例4 0.15 比較例5 0.08 Yield (mg) Example 3 0.16 Example 4 0.15 Comparative example 5 0.08
Claims (1)
合成するに際し、反応系にアセトニトリルを存在
させ、かつ縮合剤としてアミノアシル−tRNAシ
ンテターゼを用いることを特徴とするペプチド又
はペプチド誘導体の合成法。1. A method for synthesizing a peptide or peptide derivative from an amino acid, the method comprising making acetonitrile exist in the reaction system and using aminoacyl-tRNA synthetase as a condensing agent.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP9042582A JPS58209991A (en) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | Method for synthesizing peptides or peptide derivatives |
| DK28283A DK28283A (en) | 1982-01-26 | 1983-01-25 | PROCEDURE FOR SYNTHETIZING PEPTIDES OR PEPTIDE DERIVATIVES |
| DE8383300362T DE3361649D1 (en) | 1982-01-26 | 1983-01-25 | Process for synthesizing peptides or peptide derivatives |
| EP83300362A EP0086053B1 (en) | 1982-01-26 | 1983-01-25 | Process for synthesizing peptides or peptide derivatives |
| US06/461,307 US4572894A (en) | 1982-01-26 | 1983-01-26 | Process for synthesizing peptides or peptide derivatives |
| CA000420242A CA1194440A (en) | 1982-01-26 | 1983-01-26 | Process for synthesizing peptides or peptide derivatives |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042582A JPS58209991A (en) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | Method for synthesizing peptides or peptide derivatives |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209991A JPS58209991A (en) | 1983-12-07 |
| JPH029800B2 true JPH029800B2 (en) | 1990-03-05 |
Family
ID=13998246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP9042582A Granted JPS58209991A (en) | 1982-01-26 | 1982-05-27 | Method for synthesizing peptides or peptide derivatives |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS58209991A (en) |
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| JPS60244296A (en) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Unitika Ltd | Preparation of alpha-amino acid amide |
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| EP1870454B1 (en) | 2005-03-18 | 2009-12-09 | Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. | Process for producing dipeptides |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP9042582A patent/JPS58209991A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58209991A (en) | 1983-12-07 |
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