ベータペプチド

β-アラニンはβ-アミノ酸の一例です。アミノ基はα炭素ではなくβ炭素（この場合はメチレン基）に結合します。

ベータペプチド（βペプチド）は、 βアミノ酸から誘導されるペプチドであり、アミノ基がβ炭素（カルボキシレート基から2原子離れた炭素）に結合している。親βアミノ酸はβアラニン（H ₂ NCH ₂ CH ₂ CO ₂ H）で、一般的な天然物質であるが、ほとんどの例では1つ以上のCH結合の代わりに置換基が使われている。βペプチドは通常、自然界には存在しない。βペプチドベースの抗生物質は、抗生物質耐性を回避する方法として研究されている。^{[1]この分野の初期の研究は、1996年に}ディーター・ゼーバッハのグループ^[1]とサミュエル・ゲルマンのグループによって発表された。^[2]

構造

置換可能な炭素が 2 つあるため、β-アミノ酸には有機残基を結合するための4 つの部位 (キラリティーを含む。α-アミノ酸では 2 つ) がある。 ^[3]したがって、残基が結合する炭素によって異なる 2 つの主なタイプの β-アミノ酸が存在する。アミンの隣に有機残基 (R) があるものは β ³と呼ばれ、カルボニル基の隣に位置しているものは β ²と呼ばれる。β-ペプチドは、これらのアミノ酸の 1 種類だけ (β ²ペプチドと β ³ペプチド) で構成される場合もあれば、2 つを組み合わせたものである場合もある。さらに、β-アミノ酸は両方の部位を使用して環を形成でき、ペプチドに組み込まれることもある。^[3]

合成

β-アミノ酸は多くの経路で製造されており^[4]^{[5]、その中には}アルント・アイスタート合成に基づくものも含まれる。

二次構造

β-ペプチドは、その骨格が通常のペプチドよりも長いため、異なる二次構造を形成します。β-アミノ酸のα位とβ位の両方のアルキル置換基は、α-炭素とβ-炭素間の結合についてゴーシュ配座を形成します。これは、構造の熱力学的安定性にも影響します。

β-ペプチドからなる多くの種類のらせん構造が報告されている。これらの立体配座の種類は、溶液中に形成される水素結合環の原子数によって区別され、8-らせん、10-らせん、12-らせん、14-らせん、^[6]および10/12-らせんが報告されている。一般的に、β-ペプチドはα-ペプチドよりも安定したらせんを形成する。^[7]

臨床的可能性

β-ペプチドは、試験管内および生体内でのタンパク質分解に対して安定しており、天然ペプチドよりも潜在的な利点があります。^{[8] β-ペプチドは、}マガイニンなどの天然ペプチドベースの抗生物質を模倣するために使用されていますが、マガイニンは非常に強力ですが、タンパク質分解酵素によって分解されるため、薬剤として使用するのは困難です。^[9]

例

多種多様な置換基を持つβ-アミノ酸が存在する。生物学的α-アミノ酸に類似して命名された以下のものが天然に存在する：β-アラニン、β-ロイシン、β-リジン、β-アルギニン、β-グルタミン酸、β-グルタミン、β-フェニルアラニンおよびβ-チロシン。^[10]^{: 23}これらのうち、β-アラニンは哺乳類に存在し、必須栄養素であるパントテン酸に組み込まれている。 ^[10]^{: 2} 2つのα-アミノ酸も構造上β-アミノ酸である：アスパラギン酸およびアスパラギン。^[10]^{: 218} ミクロシスチンは、 β-イソアスパルチル（すなわち、アスパラギン酸とそのβ-カルボキシル基が結合したもの）残基を含む化合物のクラスである。^[10]^{: 23}

参照

ペプチド模倣体

参考文献

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