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Discovery of PPI inhibitory peptides through large compound library and AI

Research Project

Project/Area Number 21K20719
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0801:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Takada Yuri  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20902357)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords有機化学 / ペプチド / 化合物ライブラリー / 構造活性相関 / 人工知能 / タンパク質間相互作用 / 創薬 / 固相合成
Outline of Research at the Start

中分子量のペプチド化合物は、タンパク質間相互作用(PPI)の広い作用面に対して特異的かつ強力に相互作用することができるため、PPIの制御に有用である。しかしながら、制限や課題の多さゆえ、創薬シーズとなるペプチド化合物を見出すのは非常に困難であり、創薬シーズとなるPPI阻害ペプチド化合物を効率的に探索する基盤技術を確立することは非常に重要な意義を持つ。本研究では、タンパク質間相互作用阻害ペプチドの効率的な創出基盤技術を確立することを目的とし、この目的を、(1)大規模なライブラリー戦略と(2)人工知能を用いた解析を組み合わせた独自の革新的ペプチド創製法により達成することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Lysine-specific demethylase 1 (LSD1) interacts with the transcription factor SNAIL1, and it is expected that inhibiting this interaction will exhibit anticancer activity. In this study, we aimed to discover a novel LSD1/SNAIL1 interaction inhibitory peptide based on the SNAIL1 sequence.
We designed, synthesized, and evaluated the peptides with varying numbers of residues based on the N-terminal sequence of SNAIL1. As a result, we identified the minimum number of amino acid residues required for LSD1 inhibition. Additionally, we discovered a peptide containing non-natural amino acid that introduced a hydrazine structure, leading to irreversible inhibitory activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中分子量のペプチド化合物は、タンパク質間相互作用(PPI)の広い作用面に対して特異的かつ強力に相互作用することができるため、PPIの制御に有用である。しかし、制限や課題の多さゆえ、創薬シーズとなるペプチド化合物を見出すのは困難であり、創薬シーズとなるPPI阻害ペプチド化合物を効率的に探索する基盤技術の確立は重要な意義を持つ。
本研究では、LSD1/SNAIL1を標的PPIとし、研究に着手した。SNAIL1のN末端からの配列を基盤とし、構成残基数と側鎖構造を検討し、新規LSD1阻害ペプチドを創製した。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Medicinal Chemistry Research on Targeting Epigenetic Complexes2022

    • Author(s)
      Yuri Takada, Yasunobu Yamashita, Yukihiro Itoh, Takayoshi Suzuki
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 80 Issue: 7 Pages: 664-675

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.80.664

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Year and Date
      2022-07-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cancer-cell-selective targeting by arylcyclopropylamine-vorinostat conjugates2022

    • Author(s)
      Ota Y, Itoh Y, Kurohara T, Singh R, Elboray EE, Hu C, Zamani F, Mukherjee A, Takada Y, Yamashita Y, Morita M, Horinaka M, Sowa Y, Masuda M, Sakai T, Suzuki T
    • Journal Title

      ACS Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 13 Issue: 10 Pages: 1568-1573

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.2c00126

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Selective degradation of histone deacetylase 8 mediated by a proteolysis targeting chimera (PROTAC)2022

    • Author(s)
      Jiranan Chotitumnavee, Yasunobu Yamashita, Yukari Takahashi, Yuri Takada, Tetsuya Iida, Makoto Oba, Yukihiro Itoh, Takayoshi Suzuki
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 58 Issue: 29 Pages: 5051-5056

    • DOI

      10.1039/d2cc00272h

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent progress on small molecules targeting epigenetic complexes2022

    • Author(s)
      Itoh Yukihiro、Takada Yuri、Yamashita Yasunobu、Suzuki Takayoshi
    • Journal Title

      Current Opinion in Chemical Biology

      Volume: 67 Pages: 102130-102130

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2022.102130

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      2022 Annual Research Report
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  • [Presentation] 創薬への応用を指向したスクアラミドの反応性検証2023

    • Author(s)
      竹島大和、高田悠里、山下泰信、伊藤幸裕、鈴木孝禎
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      日本薬学会第143年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞評価系での活性向上を目指したKDM5B阻害薬の創製研究2023

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      寺尾允太、山下泰信、高田悠里、伊藤幸裕、鈴木孝禎
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of Potent and Selective Inhibitors of Fat Mass Obesity-Associated Protein2023

    • Author(s)
      高田悠里、Muthuraj Prakash、伊藤幸裕、藤原芳江、高橋ゆかり、Paolo Mellini、Elghareeb E. Elboray、寺尾允太、山下泰信、山本知佳、山口卓男、Ritesh Singh、小比賀聡、大庭誠、王丹、鈴木孝禎
    • Organizer
      第3回大津会議合同研究発表会
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  • [Presentation] Synthesis and evaluation of optically pure phenylcyclopropylamine-drug conjugates targeting LSD12023

    • Author(s)
      Chenliang Hu、Yosuke Ota、Yukihiro Itoh、Farzad Zamani、Anirban Mukherjee,、Yuri Takada、Yasunobu Yamashita、Takayoshi Suzuki
    • Organizer
      第26回産研国際シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNA脱メチル化酵素FTO阻害薬の創製2022

    • Author(s)
      高田悠里、Muthuraj Prakash、伊藤幸裕、藤原芳江、高橋ゆかり、Paolo Mellini、Elghareeb E. Elboray、寺尾允太、山下泰信、山本知佳、山口卓男、Ritesh Singh、小比賀聡、大庭誠、王丹、鈴木孝禎
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      第39 回メディシナルケミストリーシンポジウム
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      Chenliang Hu、Yosuke Ota、Yukihiro Itoh、Farzad Zamani、Anirban Mukherjee、Yuri Takada、Yasunobu Yamashita、Takayoshi Suzuki
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      第39 回メディシナルケミストリーシンポジウム
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      2022 Annual Research Report
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      寺尾允太、山下泰信、高田悠里、伊藤幸裕、鈴木孝禎
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      第39 回メディシナルケミストリーシンポジウム
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] HDAC8 選択的分解誘導薬の創製とその生物学的評価2022

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      山下泰信、Jiranan Chotitumnavee、高橋ゆかり、高田悠里、飯田哲也、大庭誠、伊藤幸裕、鈴木孝禎
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      第39 回メディシナルケミストリーシンポジウム
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  • [Presentation] 創薬、ケミカルバイオロジー研究を指向したスクアラミドの反応性検証2022

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      竹島大和、高田悠里、山下泰信、伊藤幸裕、鈴木孝禎
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      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
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  • [Presentation] 二核ビスマス(III)錯体型RNA分解分子の開発2022

    • Author(s)
      花谷優太朗、黒原崇、山下泰信、高田悠里、伊藤幸裕、鈴木孝禎
    • Organizer
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA創薬への応用を志向したビスマス(III)錯体型RNA分解分子の開発2022

    • Author(s)
      花谷優太朗、黒原崇、山下泰信、高田悠里、伊藤幸裕、鈴木孝禎
    • Organizer
      第20回次世代を担う有機化学シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ビスマス(III)錯体型RNA分解分子の開発2022

    • Author(s)
      花谷優太朗、黒原崇、山下泰信、高田悠里、伊藤幸裕、鈴木孝禎
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第16回年会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 二核ビスマス(III)錯体型RNA分解分子の開発2022

    • Author(s)
      花谷優太朗、黒原崇、山下泰信、高田悠里、伊藤幸裕、鈴木孝禎
    • Organizer
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA創薬を志向した金属錯体型RNA分解分子の開発2022

    • Author(s)
      花谷 優太朗、黒原 崇、山下 泰信、高田 悠里、伊藤 幸裕、鈴木 孝禎
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2021-10-22   Modified: 2024-01-30  

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