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2016 Fiscal Year Research-status Report

ペプチドアレイ定量に基づいた未踏ペプチドリガンド配列の分子進化的探索

Research Project

Project/Area Number 16K16644
Research InstitutionKawasaki Institute of Industrial Promotion Innovation Center of NanoMedicine

Principal Investigator

上野 真吾  公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター), 川崎市産業振興財団, 副主幹研究員 (30594650)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsペプチドリガンド / 無細胞合成 / マイクロアレイ
Outline of Annual Research Achievements

ペプチドリガンドのアミノ酸配列の多様性は、組合せ爆発により数百億種以上となる。ファージディスプレイ等の進化分子工学技術による親和性ペプチドの探索は、膨大な分子多様性を持つペプチド配列空間から親和性ペプチドを発見する手段を提供してきた。しかしながら、結合能を評価基準とする既存技術は、生理活性を有するリガンドの探索には不十分である。
本研究では、無細胞翻訳系を用いたペプチドの基板上並列合成法により作製する分子進化用ペプチドアレイを用いた、生理活性ペプチドリガンドのスクリーニング技術を提案する。基板上にペプチドライブラリーとそれをコードするDNAとを同一スポットでアレイ化し、それらペプチドの生理活性をマイクロアレイのフォーマットに則って定量評価する。その後、活性の高いペプチドをコードするDNAを基板上から物理的に回収し、人為的に変異を導入することで作製したペプチド/DNAライブラリーを再度アレイ化し、変異体ペプチドライブラリーの生理活性をスクリーニングするということを繰り返す。この技術を細胞膜受容体を標的とするペプチドリガンドに応用することで、未同定の細胞膜受容体リガンドを効率よく発見することができる分子進化技術の開発を目指す。本年度は、ペプチドをコードするDNAを固相担体上に固定化し、そのDNAから無細胞翻訳によって合成されたペプチドがそのDNAに結合されるペプチド/DNA共固定化法を考案し、本手法で用いられるDNAとペプチド配列の設計および合成、それらを用いた共固定化について検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞応答を観測可能なペプチドアレイの設計と検討については進んでいるが、当初の計画にある、ペプチドアレイを用いたペプチド探索のモデル実験までは着手できていないため。

Strategy for Future Research Activity

細胞応答を観察可能なペプチドアレイ作製法の検討・改良を進め、ペプチド探索のモデル実験を試行する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 集積回路上へのエラストマー製マイクロウェルアレイ形成に関する基礎検討2017

    • Author(s)
      白形優衣、竹原宏明、上野真吾、一木隆範
    • Organizer
      第64回 応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-14 – 2017-03-17
  • [Presentation] ペプチド連結酵素を用いたタンパク質のその場合成・固定化技術2017

    • Author(s)
      若井涼、上野真吾、一木隆範
    • Organizer
      第 64 回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-14 – 2017-03-17
  • [Presentation] 人工分子進化を目的としたマクロアレイシステムの開発2016

    • Author(s)
      上野真吾、佐藤秀介、倉持宏美、ジェーンアンキタ、若井涼、白形優依、赤木貴則、一木隆範
    • Organizer
      電気学会ケミカルセンサ/バイオ・マイクロシステム合同研究会
    • Place of Presentation
      東京都文京区、東京大学工学部
    • Year and Date
      2016-12-21 – 2016-12-21
  • [Presentation] 酵素活性のハイスループットスクリーニングのため のマイクロウェルアレイテクノロジー2016

    • Author(s)
      上野真吾、佐藤秀介、一木隆範
    • Organizer
      第26回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、横浜産業貿易センタービル
    • Year and Date
      2016-12-20 – 2016-12-20
  • [Presentation] PDMSチップ上で変異体タンパク質の熱安定性を評価する基礎研究2016

    • Author(s)
      佐藤秀介、ジェーンアンキタ、倉持宏美、上野真吾、赤木貴則、一木隆範
    • Organizer
      第26回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、横浜産業貿易センタービル
    • Year and Date
      2016-12-20 – 2016-12-20
  • [Presentation] 共有結合によるタンパク質のその場合成・固定化法の開発2016

    • Author(s)
      若井涼、上野真吾、一木隆範
    • Organizer
      第26回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市、横浜産業貿易センタービル
    • Year and Date
      2016-12-20 – 2016-12-20
  • [Presentation] Development of high-density microarray technology for DNA aptamer screening using self-assembled beads2016

    • Author(s)
      Ankita Jain, Shingo Ueno, Shusuke Sato, Takanori Ichiki
    • Organizer
      33rd International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • Place of Presentation
      千葉県千葉市 幕張メッセ国際展示場
    • Year and Date
      2016-06-22 – 2016-06-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Large-scale high-density microarray technology for screening of highly diverse protein mutant library2016

    • Author(s)
      Shusuke Sato, Manish Biyani, Shingo Ueno, Ankita Jain, Subhashini Raj Kumal, Hiromi Kuramochi, Takanori Akagi, Takanori Ichiki
    • Organizer
      The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市、エルパーク仙台 / 宮城県松島市、ホテル大観荘
    • Year and Date
      2016-04-17 – 2016-04-20
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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