人工タンパク質の新規設計による細胞および抗体ターゲティング機能分子の創製

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11132258
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 西野 憲和 九州工業大学, 工学部, 教授 (40145165)
• Keywords: ターゲティング素子 / βαβαポリペプチド / RGDS / CDスペクトル / フラビン

Research Abstract

細胞および抗体ターゲティング機能分子の創製を目指した新規設計人工タンパク質の構築を行うため、βαβαポリペプチドのループ部分に細胞接着活性を示すRGDS配列を導入したポリペプチド構造体と酸化活性を有するポリペプチド構造体の設計合成をおこなった。βαβαポリペプチドには3ヶ所のループが存在する。このループ部分を機能性部位として利用するため、Gly-Arg-Gly-Asp-Ser配列をループ部分として設計した。ペプチドの合成は固相法および液相法を組み合わせた方法で行った。構造を評価するため、各種溶媒中でCDスペクトルを測定した。βαβαポリペプチドは水溶液中でα-ヘリックスをあらわすCDスペクトルパターンを示した。水溶液中でのα-ヘリックス含率は約40%となり、α-ヘリックスとして設計した領域が二次構造を形成していることを示している。次にβαβαポリペプチドの内部疎水場にフラビンを導入し、ジヒドロニコチンアミド誘導体の酸化反応を試みた。ベンジルジヒドロニコチンアミドを基質として酸化速度を調べると、βαβαポリペプチドは対照化合物であるアセチルフラビンに較べて約5倍の酸化速度を示した。また、様々なアルキル鎖長の界面活性剤を添加すると酸化反応速度はアルキル鎖長に依存した。このことはポリペプチドの立体構造が活性発現に寄与していることを示唆している。また、2次構造の安定性は配位やモチーフによって異なるため、立体構造の安定性を評価する新たな手法として、トリプシンによる加水分解を試みた。加水分解速度はポリペプチド構造体の構築方法や配列に大きく依存していることがわかった。

Research Products

• [Publications] 富崎欣也: "Substrate specificities of artificial flavo-enzymes"Peptide Science-Present and Future. 76-77 (1999)
• [Publications] 富崎欣也: "Catalytic activities of an artificial protein with designed loops"Peptide Science-Present and Future. 78-79 (1999)
• [Publications] 富崎欣也: "Catalytic activities of an artificial heme enzyme"Peptide Science-Present and Future. 80-81 (1999)