拡張したランダムペプチド集団から効率的に薬物リードを取得する方法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21492
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 亮 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (90632159)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: ペプチド / スクリーニング / モノクローナル抗体 / ライブラリ

Outline of Annual Research Achievements

1)OB2^nPライブラリの構築：L/Dアミノ酸の等量混合物を縮合に用いるsplit-and-mix固相合成法により、5および6アミノ酸残基からなるランダムペプチドライブラリを構築した。アミノ酸残基数nのライブラリはビーズ当たり2のn乗種のジアステレオマーが提示されている。
2)OB2^nPライブラリからのモノクローナル抗体mimotopeスクリーニングの高感度化：OB2^nPシステムではペプチドの鎖長が長くなるに従い、ビーズ当たりに提示されるヒット化合物の分子数は２のべき乗で減少するため、スクリーニングの高感度化が必須である。そこで、ターゲットとして使用するモノクローナル抗体に1本鎖DNAフラグメントを共有結合し、それに相補的な配列を有する環状DNAを加えてrolling circle replication(RCA)を行わせることとによりシグナルを増幅することを試みた。これまでに、RCAのためのDNAポリメラーゼの選定および反応条件について検討し、5アミノ酸残基からなるmimotopeの検出感度が、抗体に結合させたアルカリフォスファターゼによる発色基質の生成を原理とする従来の検出方法と比べて向上することを確認した。加えて、このRCAによるシグナル増幅法は、ビオチン化ヌクレオチド‐ストレプトアビジンを用いた検出法および蛍光ヌクレオチドを用いた検出法のいずれにも対応できることを明らかにした。しかしながら、RCAによってバックグラウンドのシグナルも同時に増幅されていることが強く示唆されたため、非特異的な結合を除去するための反応条件の詳細な検討を実施した。また、バックグラウンドシグナルとモノクローナル抗体とmimotopeとの特異的結合を異なる検出系で「染め分ける」系についても検討を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Covid-19感染蔓延により緊急事態宣言が発出されるなど、感染予防のために研究活動が制限されたため、研究の進捗は当初の計画より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画に沿って、先ずOB2^nPライブラリからのモノクローナル抗体mimotopeのスクリーニング方法の確立を最優先事項として実施する。

Causes of Carryover

Covid-19感染蔓延により緊急事態宣言が発出されるなど、感染予防のために研究活動が制限され、研究の進捗が当初の計画より遅れた。また、出張がすべてキャンセルされオンラインでの実施となった。これらの理由により、今年度執行予定であった経費が一部繰り越された。