フッ素化アミノ酸

概要

フッ素化されたアミノ酸は、ペプチドおよびタンパク質に有利な生物物理学的、化学的および生物学的特性を与えるという点で非常に注目を集めている化合物です。

全ての元素の中で最高の電気陰性度を有するフッ素の独特な性質は、隣接する基にも影響を及ぼし、ペプチドおよびタンパク質の極性、親油性、特定の側鎖の酸性/塩基性およびコンフォメーションにユニークな特性を与え、安定性、折りたたみ速度および活性を変化させます。

究極的には、セリンに対応するα-トリフルオロメチルアミノ酸またはヒドロキシ官能基におけるα-アミノ官能基は、標準的なSPPSプロトコール中に保護される必要はありません。電子吸引性が高く、α-トリフルオロメチル基の求核性が、アシル化が起こらない程度に大幅に低減されるためです。

欠点としては、アミド結合を形成するために、より強力なアセチル化の手法を検討する必要があることです。

この場合、通常のFmoc保護されたアミノ酸とフッ素化されたアミノ酸からなるジペプチドビルディングブロックを使うことがこの問題を解決する最も簡単な方法といえます。

γ,γ-ジフルオロアミノ酸

β位にフッ素を導入すると、α位のC-H酸性度が上昇するため、ラセミ化が比較的容易に起こります。

しかしながらγ位での置換の場合はその数が1つであれ2つであれ、誘導体の光学的配座は維持されます。

Iris Biotech社のプラットフォームでは、目的のペプチドへの構造的多様性、極性、親油性、新しいコンフォメーションおよびフォールディングを実現するのに有用な数多くのγ,γ-ジフルオロアミノ酸をご提供可能です。

側鎖におけるトリフルオロメチル基

トリフルオロメチル基は、Phe、TrpおよびTyrの芳香族環や、チオール、ヒドロキシルまたはアミンのような官能基にも付加することが可能で、メチル基の水素を置換することによって形成することが可能です。

α-トリフルオロメチルアミノ酸

Cα-メチルアミノ酸はキラル中心での立体的な制限が増加することにより、特定の立体配座を取りやすい傾向にあることが特徴です。自己集積化を誘発することさえあるフッ素の強い分極特性を有するトリフルオロメチル基と組み合わさることにより、この特徴が更に強化されます。

これらのアミノ酸は、¹⁹ F-NMRのための標識としても有用です。

トリフルオロメチル基を含むビルディングブロックのペプチドへの組み込みは、化学的および熱的安定性の増加、プロテアーゼによる分解に対する耐性の上昇、および親油性の向上をもたらします。したがって適切にデザインされたペプチドは、脂質膜に対するより強力な親和性および受容体とのより強い相互作用を示します。電子的および立体的な理由の両方が作用し、トリフルオロメチルアミノ酸ではcis - アミド結合が好まれるため、β-ターンの形成が誘導される結果となります。

また環状ペプチドの合成の場合、環化収率が増加します。