2014 Fiscal Year Annual Research Report
バイオ医薬開発を指向したタンパク質間相互作用制御分子の探索および改変手法
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13J03862
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
海嶋 美里 神戸大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | タンパク質間相互作用 / スクリーニングシステム / シグナル伝達 / 酵母 / 抗体 / タンパク質工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質間相互作用（PPI）は生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たしており、疾患の発症機序に深く関わっている。とりわけ近年では、PPIを制御（阻害もしくは誘導）できる分子が、疾患に関わるタンパク質を特異的に調節できる新規医薬品候補として注目を集めており、その簡便かつ効果的なスクリーニング方法の確立が望まれている。たとえば、チロシンキナーゼ型受容体に分類される上皮成長因子受容体（EGFR）は、癌細胞膜上に過剰発現していることが知られている。EGFRの細胞内キナーゼドメインがリン酸化することで、シグナルを細胞内に伝達しており、このシグナルが、癌細胞の増殖や転移などに関与していることから、EGFRのシグナルを阻害する分子は医薬品候補としての利用が期待できる。
現在までの研究で開発した酵母細胞を用いたタンパク質アフィニティの自在な改変システムを活用して、受容体の自己リン酸化を特異的に認識できるPPIスクリーニング法を新たに確立することで、チロシンキナーゼ型受容体を標的としたシグナル伝達を阻害・誘導できる結合性分子をセレクションできるシステムの開発を目指した。しかし、今までのシステムでは膜タンパク質に対する新規結合分子のスクリーニングは不可能であった。そこで、膜タンパク質を標的にできるようにシステムの再構築を行った。この成果をまとめ、現在論文の執筆中である。
またシステムの感度を上げるために、酵母細胞に適したレポータータンパク質の検討を行い、システムの感度を数十倍上昇させることに成功した。こちらも現在、論文の執筆中である。
テキサス大学オースティン校で半年間、研究留学に取り組んだ。留学先では大腸菌表層提示法を用いて悪性リンパ腫をターゲットにした新規抗体のスクリーニングを行い、その抗体の生理活性を測定した。その結果、既存の抗体よりも殺傷能力の高い抗体をえることに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
膜タンパク質を標的とした新規結合分子のスクリーニングのための基盤技術の構築に成功し、速やかに次のステップであるEGFRに対する阻害分子のスクリーニングに移行できる環境を整えることができた。またシステムの感度を上げることで、システムの簡便性と汎用性を向上させることができた。そして、EGFRのキナーゼドメインのリン酸化を阻害することができる候補分子の発現と活性をシステムで観察することができた。
アメリカに研究留学に行くことで、様々な価値観やバックグラウンド、国籍の研究者と接することで、国際感覚を持った研究者に近づくことができ、視野を広げることができた。また留学先では、日本の研究分野とは異なる分野に挑戦し、ガンに関する研究と抗体のスクリーニングを行った。日本での研究に活かせる知識、実験技術を習得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
システムをさらに改良し再構築することで、致死性の薬剤セレクションを利用したネガティブセレクション系の構築を行う。またEGFRのキナーゼドメインのリン酸化を阻害することができる候補タンパク質をペプチドまたはドメインレベルにし、変異ライブラリを作成する。そして、実際にネガティブセレクション系を使用し、変異ライブラリから阻害分子のスクリーニングを行う。スクリーニングを行った後は、その分子の活性評価を行う。
またEGFRのキナーゼドメイン以外の新規標的タンパク質を設定し、酵母の細胞質内での発現確認と活性評価を行う。その後、そのタンパク質に対する新規結合分子及びペプチドのスクリーニングを行う。
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Research Products
(2 results)
