Discovery of nonnatural amino acids promoting alubmin binding
Project/Area Number |
20K19926
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
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Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
Principal Investigator |
和久井 直樹 長岡工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 准教授 (80786038)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | 環状ペプチド / アルブミン / 特殊アミノ酸 / 分子動力学シミュレーション / ペプチド創薬 / ドラッグデリバリー |
Outline of Research at the Start |
環状ペプチドのアルブミン結合能の低さは環状ペプチドを医薬品として仕上げる際に問題となっている。しかし、環状ペプチドのアルブミンへの結合能を改善するための解決策は未だに提案されていない。本研究ではアルブミンへの結合を促進する特殊アミノ酸が存在するかどうかを、Protein Data Bankに登録されている94種類のアルブミンと化合物の複合体構造およびナミキ商事が提供している27,889種類の特殊アミノ酸ライブラリを解析対象とし、①分子動力学シミュレーション、②相互作用解析、③環状ペプチド合成、④アルブミン結合能アッセイ、を通して明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
環状ペプチド創薬において環状ペプチドの腎排出は課題の1つとなっている。腎排出を回避するには血漿中に含まれるアルブミンへの結合が鍵となるが、環状ペプチドはアルブミンに結合しにくい。本研究課題ではアルブミンへの結合を促進する特殊アミノ酸が存在するかどうかを明らかにすることを目的としている。 本年度は①昨年度新たに明らかにしたアルブミンと環状ペプチド医薬品複合体の相互作用をより詳細に明らかにすること、②環状ペプチドの設計および血漿タンパク質結合能アッセイの実施、の2つを目標として研究を実施した。アルブミンと環状ペプチド医薬品複合体の相互作用解析においては、1μsの分子動力学シミュレーションを8回実施した。環状ペプチド医薬品の環構造および直鎖構造どちらも主鎖を用いた相互作用、とりわけ水素結合や水を介した水素結合、が多く見られた。②環状ペプチドの設計では、これまで実施してきたアルブミンと低分子化合物複合体に対する分子動力学シミュレーションと相互作用解析の結果から、構造的特徴を有する特殊アミノ酸の絞り込みを実施した。特殊アミノ酸を含む環状ペプチド6種類を設計した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本年度の実施計画と照らし合わせた際に、血漿タンパク質結合能アッセイを実施することができなかったため「遅れている」と評価した。昨年度新たに得られた複合体構造の解析に時間を要したため、設計した環状ペプチドを合成し、血漿タンパク質結合能アッセイを年度内に実施できる外部委託機関を見つけることができなかった。
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Strategy for Future Research Activity |
最終年度は設計した環状ペプチドの合成および血漿タンパク質結合能アッセイを実施し、研究を総括する。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)