細胞内分子を標的とした環状β-アミノ酸含有ヘリカルペプチド薬剤の開発
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21J11468
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 37010:Bio-related chemistry
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川合 茉利奈 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | フォルダマー / ヘリックス / 非天然アミノ酸 / 再構築無細胞翻訳系 / in vitroスクリーニング / ペプチド / 再構成無細胞翻訳系 / 薬剤スクリーニング |
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| Outline of Research at the Start |
新規ペプチド医薬品開発において、その分子の大きさや親水基の露出により、細胞膜を透過する医薬品を得るのが困難である。この課題を克服するためには、親水基が分子内で水素結合を形成するヘリックス構造の誘起が有効である。ヘリックス構造形成の有無は、通常は配列に依存するが、剛直な骨格を持つ非天然アミノ酸である「環状β-アミノ酸」をペプチド鎖に導入することで、配列非依存的にヘリックス構造が誘起される。本研究では、環状β-アミノ酸を含むペプチドをリボソーム翻訳合成することで大規模ライブラリ化し、ハイスループットスクリーニングに応用することで、細胞内分子を標的とした新規薬剤候補ペプチドの獲得を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、環状βアミノ酸を含むヘリカルペプチドを2つ繋いだhelix-loop-helix (HLH)ペプチドを薬剤スクリーニングに応用し、高い構造安定性および膜透過性を持つ薬剤候補を獲得することを目指した。昨年度では、HLHペプチドをmRNAディスプレイをベースとしたin vitroスクリーニングに応用すべく、HLHペプチドの設計およびリボソーム翻訳合成条件を検討した。その結果、全長のHLHペプチドの翻訳合成が実現した。本年度は、HLHペプチドのライブラリ化のため、ヘリックス同士を繋ぐリンカー長さを検討し、スクリーニングを行った。具体的には、以前の標的スクリーニングで得られたモノマーのヘリカルペプチドをモデルとした、数種類のリンカー長さを持つHLHペプチドを化学合成し、構造と活性の評価を行った。それぞれのモデルHLHペプチドに対して円偏光二色性測定を行った結果、リンカーの長さが6のモデルHLHペプチドが高いヘリックス性を示すことが明らかとなった。また、標的阻害活性をSPR法により評価した結果、モノマーのペプチドと比較してすべてのモデルHLHペプチドが高い活性を示すことが明らかとなった。その中でも、最も高いヘリックス性が確認されたリンカーの長さ6のモデルHLHペプチドが最も高い活性を示した。そこで、in vitroスクリーニングに応用するHLHライブラリとして、リンカーの長さが6である①完全にランダム、②フレキシブルなGSリンカー、③ターン構造を誘起するリンカーの3種類を設計した。標的タンパク質として、ヘリカルバインダーを有することで知られているタンパク質を選択し、それぞれのライブラリのスクリーニングを行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
