2021 Fiscal Year Research-status Report
高機能ペプチドとAFM分子計測・操作による増殖因子受容体の活性化機構の解明と制御
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20K06553
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
酒井 克也 金沢大学, がん進展制御研究所, 准教授 (10523318)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 受容体 / サイトカイン・増殖因子 / タンパク質エンジニアリング / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
増殖因子受容体活性化の構造基盤を解明し、高度な受容体制御を達成することを目的として、以下の研究を進めた。
１）Met活性化の構造基盤解明とがん病態との関連：生細胞膜上で短時間ごく微量に形成される増殖因子ー受容体のnativeな活性複合体の構造を検出することはこれまで困難であった。そこで、生細胞膜上で形成されたnative複合体を化学架橋によって固定し、分離精製する系を確立した。このnative複合体を高速原子間力顕微鏡HS-AFMで観察することによって新しい構造的知見を得た。
２）環状ペプチド固相化AFMプローブによる受容体の空間力学制御：Met結合合成環状ペプチドを固定したプローブを用いたHS-AFMによって、標識されていないMet受容体をリアルタイムかつ実空間で認識する方法を検証し開発した。標識なしで分子認識できる本手法の応用範囲は広いと考えられる。
３）分子ツールと治療を志向した環状ペプチド提示抗体による受容体制御：ヒトIgG1抗体のFc表面のループ８箇所にMetT結合環状ペプチドaMD4のcDNAを組み込むことで、aMD4を提示したFcを作製した。最適な挿入位置に組み込むことによって、この組換えタンパク質がMet受容体を活性化できることを実証した。ペプチドの内挿により、Fcの高発現能、FcRn受容体との結合による長い血中半減期、そしてFabとの組み合わせ能に影響しないことを検証した。
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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
研究実績の概要に記載したように、予定していた研究は順調に進展し予想していた研究結果が概ね得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）Met活性化の構造基盤解明とがん病態との関連：MDシミュレーションや変異導入事件によって、明らかになった構造的知見の検証を進める。
２）環状ペプチド固相化AFMプローブによる受容体の空間力学制御：受容体の特異的、選択的な検出、および受容体の集積、活性化を空間、力学制御する技術を開発する。
３）分子ツールと治療を志向した環状ペプチド提示抗体による受容体制御：ペプチド内挿Fcの優れた性質を慢性疾患や中枢神経系疾患の治療に応用するために、動物モデルにおける治療効果の検証を進める。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Macrocyclic Peptide-Conjugated Tip for Fast and Selective Molecular Recognition Imaging by High-Speed Atomic Force Microscopy.2021
Author(s)
Puppulin L, Kanayama D, Terasaka, N, Sakai K, Kodera N, Umeda K, Sumino A, Marchesi A, Weilin W, Tanaka Hideo, Fukuma T, Suga H, Matsumoto K, and Shibata, M.
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Journal Title
ACS Appl. Mater. Interfaces
Volume: 13
Pages: 54817-54829
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Lasso-grafting of macrocyclic peptide pharmacophores yields multi-functional proteins.2021
Author(s)
Emiko Mihara, Satoshi Watanabe, Nasir K. Bashiruddin, Nozomi Nakamura, Kyoko matoba, Yumi Sano, Rumit Maini, Yizhen Yin, Katsuya Sakai, Takao Arimori, Kunio Matsumoto, Hiroaki Suga and Junichi Takagi.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 12
Pages: 1543
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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