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2011 Fiscal Year Annual Research Report

特殊ペプチド創薬

Research Project

Project/Area Number 21000005
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

菅 裕明  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00361668)

Keywords天然物有機化学 / 生理活性物質 / 生体高分子 / 生合成 / ケミカルバイオロジー
Research Abstract

(1)両親媒性環状特殊ペプチドの合成技術開発
本研究では、申請書に記載した研究戦略を若干見直し、meta-あるいはpara-aminobenzoic acidが2連結した分子に2-chloroacetyl基で修飾したフェニルアラニンで翻訳を開始し、ペプチド鎖下流のシスティン側鎖と架橋する合成技術を開発した。平行して、aminoethylbenzoic acidで修飾したアミノ酸で翻訳を開始し、ペプチド鎖下流の5-hydroxy-tryptophaneと酸化的に架橋することでヘテロ環をもつペプチドを合成する技術を開発した。いずれも疎水性官能基で架橋した両親媒性特性をもちうる環状特殊ペプチドのライブラリー合成を達成した((3)に続く)。
(2)リボソームによる炭素・炭素結合形成技術開発によるポリケチド骨格含有特殊ペプチドの合成
本研究は計画の中で最もハイリスク・ハイリターン型研究として位置づけられており、平成23年度も様々な方法を試行してきたが、まだ目標を達成できていない。平成24年度も研究の方法論を変え、継続する予定である。
(3)上記特殊ペプチドライブラリーの合成と網羅探索系の融合
上記(1)で達成されたライブラリー合成技術のうち後者については、平成22年度に完成させたRaPIDシステムに組み込もことに成功した。その技術を基盤として薬剤候補探索を行った((1)に続く)。
(4)生理活性特殊ペプチドの探索
上記(3)の技術を用い、平成23年度はPCNAと呼ばれるDNA複製に関与する蛋白質を標的として活性種探索を行い、特殊ペプチドの濃縮に成功した。平成24年度に渡ってその活性評価を継続していく。また、本計画内で、既に完成させている特殊ペプチドライブラリーを用いて、SIRT2、PfMATE、c-MET他4種を標的とした特殊ペプチドの探索をおこない、目的の活性種の同定に成功、既に前者2つについては蛋白質との複合体の共結晶構造解析にも成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

(2)の目標の達成は遅れているものの、その他の項目については一部当初の計画以上に進展しており、全体で見ると概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

(2)については、tRNAの3'末端の水酸基をチオール基に変換することで、より高い活性をもつ脱離基に変更、炭素炭素結合の効率化を図る。その他については、同定された活性特殊ペプチドの評価を継続し、論文発表へこぎつける。

  • Research Products

    (34 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (15 results) Book (5 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (5 results) (of which Overseas: 5 results)

  • [Journal Article] Flexizymes for genetic code reprogramming2011

    • Author(s)
      Y.Goto, T.Katoh, H.Suga
    • Journal Title

      Nature Protocols

      Volume: 6 Pages: 779-790

    • DOI

      10.1038/nprot.2011.331

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ribosomal synthesis of backbone-macrocyclic peptides containing γ-amino acids2011

    • Author(s)
      Y.Ohshiro, E.Nakajima, Y.Goto, S.Fuse, T.Takahashi, T.Doi, H.Suga
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 12 Pages: 1183-1187

    • DOI

      10.1002/cbic.201100104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Small-molecule inhibitor binding to an N-acyl-homoserine lactone synthase2011

    • Author(s)
      J.Chung, E.Goo, S.Yu, O.Choi, J.Lee, J.Kim, H.Kim, J.Igarashi, H.Suga
    • Journal Title

      Pro.Nat.Acad.Sci.

      Volume: 108(29) Pages: 12089-12094

    • DOI

      10.1073/pnas.1103165108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Apolar surface area determines the efficiency of translocon-mediated membrane-protein integration into the endoplasmic reticulum2011

    • Author(s)
      K.Ojemalm, T.Higuchi, Y.Jiang, U.Langel, I.Nilsson, S.H.White, H.Suga*, G.von Heijne
    • Journal Title

      Pro.Nat.Acad.Sci.

      Volume: 108(31) Pages: E359-64

    • DOI

      10.1073/pnas.1100120108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flexizymes : Their evolutionary history and the origin of catalytic function2011

    • Author(s)
      J.Morimoto, Y.Hayashi, K.Iwasaki, H.Suga*
    • Journal Title

      Accounts of Chemical Research

      Volume: 44(12) Pages: 1359-1368

    • DOI

      10.1021/ar2000953

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ribosomal synthesis of backbone macrocyclic peptides2011

    • Author(s)
      T.Katoh, Y.Goto, S.Raza, H.Suga*
    • Journal Title

      Chemical Communication

      Volume: 47 Pages: 9946-9958

    • DOI

      10.1039/C1CC12647D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Natural product-like macrocyclic N-methyl-peptide inhibitors against a ubiquitin ligase uncovered from a ribosome-expressed de novo library2011

    • Author(s)
      Y.Yamagishi, I.Shoji, S.Miyagawa, T.Kawakami, T.Katoh, Y.Goto, H.Suga*
    • Journal Title

      Chemistry & Biology

      Volume: 18 Pages: 1562-1570

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2011.09.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In Vitro Selection of Anti-Akt2 Thioether-Macrocyclic Peptides Leading to Isoform-Selective Inhibitors2011

    • Author(s)
      Y.Hayashi, J.Morimoto, H.Suga*
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 7 Pages: 607-613

    • DOI

      10.1021/cb200388k

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2012

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      北海道大学GCQE国際会議
    • Place of Presentation
      札幌(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-22
  • [Presentation] 特殊ペプチドが起こす構造生命科学と創薬の飛躍2012

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      学術会議公開シンポジウム「構造生命科学」
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-09
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      名古屋大学GCOE国際会議
    • Place of Presentation
      名古屋(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      日本分子生物学会年会「Leading Edge seminar」
    • Place of Presentation
      横浜(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-13
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      The 38th International Symposium of Nucleic Acid Chemistry
    • Place of Presentation
      Sapporo, Hokkaido, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      細胞を創る会
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-28
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      The 9th Australian Peptide Conference
    • Place of Presentation
      Hamilton Island, Australia(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-18
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      The 2011 International Symposium on Aminoacyl-tRNA synthetases
    • Place of Presentation
      Snowbird, Salt Lake City, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      5th International Symposium on Advancing the Chemical Sciences on Challenges in Chemical Biology
    • Place of Presentation
      Manchester, UK(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-27
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      The 22nd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      San Diego, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-27
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      The 11th Tetrahedron Symposium "Frontiers in Organic and Bioorganic Chemistry"
    • Place of Presentation
      Sitges, Barcelona, Spain(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-22
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      International RNA Society Meeting
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      European Protein Society Meeting
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      PepTalk, Cambrige Health Institute
    • Place of Presentation
      Boston, Massachusetts, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-10
  • [Presentation] Genetic code reprogramming : Its concept and applications for drug discovery2011

    • Author(s)
      菅裕明
    • Organizer
      AsiaTIDES : Oligonucleotide and Peptide Research, Technology and Product Development
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-02-28
  • [Book] Methods in Molecular Biology 805 : Ribosome Display and Related Technologies "Charging of tRNAs using ribozymes and selection of cyclic peptides containing thioethers"2012

    • Author(s)
      P.Reid, Y.Goto, T.Katoh, H.Suga
    • Total Pages
      335-348(全422ページ)
    • Publisher
      Humana Press
  • [Book] Methods in Molecular Biology 848 : Ribozymes Methods and Protocols "Flexizymesas a tRNA acylation tool facilitating genetic code reprogramming"2012

    • Author(s)
      Y.Goto, H.Suga
    • Total Pages
      465-478(全480ページ)
    • Publisher
      Humana Press
  • [Book] Metal Ions in Life Sciences : Structural and Catalytic Roles of Metal Ions in RNA "Metal ion requirements in artificial ribozymes that catalyze aminoacylation and redox reactions"2012

    • Author(s)
      H.Suga, K.Futai, K.Jin
    • Total Pages
      335-348(全422ページ)
    • Publisher
      RSC Publishing
  • [Book] 最新ペプチド合成技術とその創薬研究への応用2012

    • Author(s)
      伊藤悠美、後藤佑樹、菅裕明
    • Total Pages
      125-130
    • Publisher
      メディカルドゥ
  • [Book] 核酸化学のニュートレンド2011

    • Author(s)
      後藤佑樹、菅裕明
    • Total Pages
      32-35
    • Publisher
      化学同人
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/bioorg/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] アゾリン化合物及びアゾール化合物のライブラリー、並びにその製造方法2012

    • Inventor(s)
      菅裕明・後藤佑樹・伊藤悠美
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2012/056181
    • Filing Date
      2012-03-09
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規人工翻訳合成系2011

    • Inventor(s)
      菅裕明・村上裕・後藤佑樹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/069251
    • Filing Date
      2011-08-26
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] N-メチルアミノ酸おびその他の特殊アミノ酸を含む特殊ペプチド化合物ライブラリーの翻訳構築と活性種探索法2011

    • Inventor(s)
      菅裕明, 山岸祐介
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/070439
    • Filing Date
      2011-09-08
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ペプチドライブラリーの製造方法、ペプチドライブラリー、およびスクリーニング方法2011

    • Inventor(s)
      菅裕明, 森本淳平
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/078029
    • Filing Date
      2011-12-05
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 安定化された二次構造を有するペプチド、およびペプチドライブラリー、それらの製造方法2011

    • Inventor(s)
      菅裕明, 樋口岳
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/078028
    • Filing Date
      2011-12-05
    • Overseas

URL: 

Published: 2013-06-26  

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