2025/04/16 更新

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オウサカ ナオキ
逢坂 直樹
OUSAKA NAOKI
所属
ネガティブエミッションテクノロジー研究センター ユビキタスCO2研究部門 准教授
職名
准教授
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メールアドレス
電話番号
0928026871
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学位

  • 博士(工学)

論文

  • Stabilization of optically inactive α-helices of peptidic foldamers through sequence control and <i>i</i>, <i>i</i>+4 stapling 招待 査読 国際共著 国際誌

    Ousaka, N; Maclachlan, MJ; Akine, S; Fujikawa, S

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY   23 ( 14 )   3366 - 3371   2025年4月   ISSN:1477-0520 eISSN:1477-0539

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Organic and Biomolecular Chemistry  

    We report the effect of a minimal (i, i + 4) staple on the dynamic interconversion between right-handed (P) and left-handed (M) forms of an optically inactive α-helical peptide composed only of helicogenic achiral amino acids, such as 1-amino-cyclohexanecarboxylic acid (Ac6c) and 4-aminopiperidine-4-carboxylic acid (Api) residues. The P/M interconversion rate of the peptide with a flexible hydrocarbon-based staple was estimated to be 0.41 s−1 at 298 K through variable temperature 1H NMR measurements in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d2. A combined analysis using 1H NMR spectroscopy, single-crystal X-ray crystallography, and density functional theory (DFT) calculations revealed that the present flexible stapling does not effectively constrain the conformational freedom of the helical peptide. DFT calculations revealed that Ac6c residues exhibit a stronger propensity for α-helical conformation over the 310-helix than α-aminoisobutyric acid (Aib) residues, with their influence being highly dependent on position and sequence within the oligopeptides.

    DOI: 10.1039/d5ob00244c

    Web of Science

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  • Redox-triggered Reversible Switching between Dynamic and Quasi-static α-Helical Peptides. 査読 国際共著 国際誌

    Ousaka N, MacLachlan MJ, Akine S

    Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)   30 ( 56 )   e202402704   2024年7月   ISSN:0947-6539 eISSN:1521-3765

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry - A European Journal  

    We report the reversible transformation between a singly stapled dynamic α-helical peptide and a doubly stapled quasi-static one through redox-triggered dithiol/disulfide conversions of a stapling moiety. This process allows the rate of interconversion between the right-handed (P) and left-handed (M) α-helices to be altered by a factor of approximately 103 before and after the transformation. An as-obtained doubly stapled α-helical peptide, which is composed of an achiral peptide having an l-valine carboxylic acid residue at the C-terminus, a disulfide-based reversible staple, and a biphenyl-based fixed staple, adopts an (M)-rich form as a kinetically trapped state. The (M)-rich helix was subsequently transformed into the thermodynamically stable (P)-rich form in 1,1,2,2-tetrachloroethane with the half-life time (t1/2) of approximately 44 days at 25 °C. Reduction of the doubly stapled peptide with tri-n-butylphosphine in tetrahydrofuran/water (10/1, v/v) produced the corresponding singly stapled dynamic α-helical peptide bearing two thiol groups at the side chains, which underwent solvent-induced reversible helicity inversion. The resulting dithiol of the singly stapled peptide could be reoxidized to form the original doubly stapled form using 4,4’-dithiodipyridine. Furthermore, the P/M interconversion of a doubly stapled peptide with two flexible hydrocarbon-based staples is considerably more rapid than that with more rigid staples.

    DOI: 10.1002/chem.202402704

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Separation of enantiomers of chiral fullerene derivatives through enantioselective encapsulation within an adaptable helical cavity of syndiotactic poly(methyl methacrylate) with helicity memory 査読

    Daisuke Taura, Akiko Minami, Fumihiko Mamiya, Naoki Ousaka, Kenichiro Itami, Eiji Yashima

    Chirality   36 ( 4 )   2024年4月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Abstract

    Optically active left (M)‐ and right (P)‐handed helical syndiotactic poly(methyl methacrylate)s (M‐ and P‐st‐PMMAs) with a helicity memory enantioselectively encapsulated the racemic C60 derivatives, such as 3,4‐fulleroproline tert‐butyl ester (rac‐1) and tetraallylated C60 (rac‐2), as well as the C60‐bound racemic 310‐helical peptides (rac‐3) within their helical cavities to form peapod‐like inclusion complexes and a unique “helix‐in‐helix” superstructure, respectively. The enantiomeric excess (ee) and separation factor (enantioselectivity) (α) of the analyte 1 (ee = 23&#37;–25&#37; and α = 2.35–2.50) encapsulated within the helical cavities of the M‐ and P‐st‐PMMAs were higher than those of the analytes 2 and 3 (ee = 4.3&#37;–6.0&#37; and α = 1.28–1.50). The optically pure (S)‐ and (R)‐1 were found to more efficiently induce an excess one‐handed helical conformation in the st‐PMMA backbone than the optically pure (S)‐ and (R)‐1‐phenylethylamine, resulting in intense mirror‐image vibrational circular dichroism (VCD) spectra in the PMMA IR regions. The excess one‐handed helices induced in the st‐PMMAs complexed with (S)‐ and (R)‐1 were memorized after replacement with the achiral C60, and the complexes exhibited induced electric CDs in the achiral C60 chromophore regions.

    DOI: 10.1002/chir.23663

  • Stapling strategy for slowing helicity interconversion of α-helical peptides and isolating chiral auxiliary-free one-handed forms 査読

    Naoki Ousaka, Mark J. MacLachlan, Shigehisa Akine

    Nature Communications   14 ( 1 )   6834   2023年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Abstract

    In nature, α-helical peptides adopt right-handed conformations that are dictated by L-amino acids. Isolating one-handed α-helical peptides composed of only achiral components remains a significant challenge. Here, this goal is achieved by optical resolution of the corresponding racemic (quasi-)static α-helical peptide with double stapling, which effectively freezes the interconversion between the right-handed (P)- and left-handed (M)-α-helices. An as-obtained doubly stapled analogue having an unprotected L-valine residue at the C-terminus transforms from a kinetically trapped (M)-α-helix to a thermodynamically stable (P)-α-helix upon heating. In contrast, the corresponding singly stapled α-helical peptide undergoes an acid/base-triggered and solvent-induced reversible inversion of its preferred helicity within minutes. The interconversion rates of the singly and doubly stapled α-helical peptide foldamers are approximately 106 and 1012 times slower, respectively, than that of a non-stapled dynamic helical peptide. Therefore, the enantiopure doubly-stapled (quasi-)static α-helical peptide would retain its optical activity for several years at 25 °C.

    DOI: 10.1038/s41467-023-42493-y

  • Supramolecular Helical Assemblies of Dirhodium(II) Paddlewheels with 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane: A Remarkable Substituent Effect on the Helical Sense Preference and Amplification of the Helical Handedness Excess of Metallo-Supramolecular Helical Polymers 査読

    Shogo Okuda, Naoki Ousaka, Takuya Iwata, Riku Ishida, Akio Urushima, Nozomu Suzuki, Shusaku Nagano, Tomoyuki Ikai, Eiji Yashima

    Journal of the American Chemical Society   144 ( 6 )   2775 - 2792   2022年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/jacs.1c12652

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講演・口頭発表等

  • ジスルフィドステープルの酸化還元を駆動力としたα-ヘリカルペプチドの可逆的な静的/動的らせん変換

    逢坂 直樹, Mark J MacLachlan, 秋根 茂久

    日本化学会第104春季年会  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • ジスルフィドステープルの酸化還元を駆動力としたα-ヘリカルペプチドの可逆的な静的/動的らせん変換

    逢坂 直樹, Mark J MacLachlan, 秋根 茂久

    日本化学会第104春季年会  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • ステープル化による動的および静的なα-ヘリカルペプチドの設計と合成

    逢坂直樹, Mark J. MacLachla, 秋根茂久

    第33回基礎有機化学討論会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • ステープル化による動的および静的なα-ヘリカルペプチドの設計と合成

    逢坂直樹, Mark J. MacLachla, 秋根茂久

    第33回基礎有機化学討論会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語  

    国名:その他  

  • ステープル化したα-ヘリカルペプチドの合成と動的性質

    逢坂 直樹, Mark J. MacLachlan, 秋根 茂久

    日本化学会第103春季年会  2023年3月 

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    記述言語:日本語  

    国名:その他  

    Synthesis and Dynamic Properties of Stapled α-Helical Peptides

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MISC

  • Inside Cover: Control of Conformation and Chirality of Nonplanar π‐Conjugated Diporphyrins Using Substituents and Axial Ligands (Chem. Asian J. 6/2016)

    Satoru Ito, Satoru Hiroto, Naoki Ousaka, Eiji Yashima, Hiroshi Shinokubo

    Chemistry – An Asian Journal   2016年3月

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    記述言語:その他  

    DOI: 10.1002/asia.201600225

  • Inside Cover: Control of Conformation and Chirality of Nonplanar π‐Conjugated Diporphyrins Using Substituents and Axial Ligands (Chem. Asian J. 6/2016)

    Satoru Ito, Satoru Hiroto, Naoki Ousaka, Eiji Yashima, Hiroshi Shinokubo

    Chemistry – An Asian Journal   2016年3月

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    記述言語:その他  

    DOI: 10.1002/asia.201600225

  • 人工らせん高分子の設計と機能発現 : 最近の進歩

    逢坂 直樹, 八島 栄次

    高分子   2013年9月

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    記述言語:日本語  

    Recent Development in Design and Function of Artificial Helical Polymers

  • 人工らせん高分子の設計と機能発現 : 最近の進歩

    逢坂 直樹, 八島 栄次

    高分子   2013年9月

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    記述言語:日本語  

    Recent Development in Design and Function of Artificial Helical Polymers

所属学協会

  • 日本化学会

  • 高分子学会

  • 日本化学会

  • 高分子学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • キラル情報の長距離伝播と増幅能を有する超分子らせんペプチドの創製と応用

    研究課題/領域番号:22K05220  2022年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • キラル情報の長距離伝播と増幅能を有する超分子らせんペプチドの創製と応用

    研究課題/領域番号:22K05220  2022年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 記憶力を有するラセン高分子の創成と究極機能の開拓

    研究課題/領域番号:18H05209  2018年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 記憶力を有するラセン高分子の創成と究極機能の開拓

    研究課題/領域番号:18H05209  2018年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • ラセン空孔をキラル包接場に利用した超分子ラセン複合体の創成と応用

    研究課題/領域番号:18H03916  2018年 - 2020年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

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担当授業科目

  • 有機物質化学Ⅰ

    2025年10月 - 2025年12月   秋学期

  • 分子生命工学演習第十四

    2025年4月 - 2026年3月   通年