2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of molecular recognition peptides for therapy and diagnosis by evolutionary molecular engineering
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15H01810
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
伊藤 嘉浩 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (40192497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 一樹 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 研究員 (10615040)
多田 誠一 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (30598165)
宮武 秀行 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 専任研究員 (50291935)
植木 雅志 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 専任研究員 (90312264)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子認識ペプチド / ドラッグ・デリバリーシステム / バイオマーカー / インフルエンザ / 葉酸レセプター / ドッキング・シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまでに確立した進化分子工学技術（蛍光基やリガンドを非天然アミノ酸として組み込んで行う化学拡張型）を用いて、混合するだけでバイオマーカーと結合し、蛍光を発生させる分子認識ペプチドを診断用分子として、厳密な標的指向性をもつドラッグ・デリバリーシステム（DDS)用リガンドや高活性・高選択性阻害剤あるいは活性化剤を治療用ペプチドとして開発することを目指した。
第一には、抗体のように標的の検出のために結合体と非結合体を分離することが不要で、検体に加えるだけで蛍光分子自身の環境応答能による蛍光変化によって直ちに検出ができるような進化分子工学システムを構築し、ペプチドを調製できるようにした。標的として、ウイルス（インフルエンザ、HIVなど）、癌マーカー（サイトケラチン、ヒートショックプロテイン）、カルモデュリンを選び、選別を行った。インフルエンザ、ヒートショックプロテインでは結合性に伴う蛍光増強が観測された。また、あらたに電気重合性基を導入したインフルエンザ検知ペプチドの選別に成功し、インフルエンザが存在するときには重合が阻害され、電極表面を修飾せず、インフルエンザ量が増加するほど電流量が増えるターンオン型の電気センサーの作製に成功した。
第二には、DDS開発で標的とされる代表的な分子の一つ、腫瘍細胞表面に過剰発現する葉酸レセプターαに特異的な親和性を示す葉酸結合ペプチドを、インシリコのドッキング・シミュレーションも併用しながら生み出すことに成功した。α型とβ型で、解離定数で数十倍から数百倍の相違があるペプチド・リガンドになることが、大腸菌で生産したヒト型の葉酸レセプターを用いて明らかとなった。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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