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2012 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)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords翻訳 / 遺伝暗号 / 特殊ペプチド / リボザイム
Research Abstract

(1)両親媒性環状特殊ペプチドの合成技術開発ーー本研究目標では、特殊ペプチド翻訳合成の開始反応にリポフィリックな架橋基を導入することで、両親媒性環状特殊ペプチドの合成手法を確立し、基盤技術とすることを目標にした。当初の計画から若干の変更を経て、合成的によりシンプルなリポフィリック架橋基をもつペプチドの合成に成功した。
(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ーー本研究目標では、リボソーム活性部位で炭素-炭素結合を形成させる技術を確立することで、ケチド骨格をもった特殊ペプチドの翻訳合成に挑む計画である。これまで種々の活性αプロトンをもつアシル化合物を選び、ジニトロベンジルエステルに誘導してフレキシザイムの基質とし、tRNAの3'末端にアシル化してリボソーム内で期待の炭素-炭素結合形成が可能か検討してきた。具体的には、αプロトンのpKa値が低いマロン酸、βケトブチル酸、βニトロ酢酸を用いて検討を行った。しかし、期待した炭素-炭素結合をもつペプチドではなく、上記のアシル化合物をN末端にもつペプチドの翻訳合成が観測された。この知見をもとに脱離基をエステルからチオエステルに変更することで反応性を上げると考え、3'-deoxy-3'-thio-adenosine(SH-Ad)を合成した。
(3)特殊ペプチドライブラリーの合成と網羅探索系の融合ーー(1)で開発された架橋基1を用いた特殊ペプチドの大環状化法を用い、特殊ペプチドライブラリーの合成に成功し、既にRaPIDシステムを組み合わせた(4)への展開も進んだ。
(4)生理活性特殊ペプチドの探索ーー本計画では、特別推進研究の初年度で開発が完了したRaPIDシステムを用いて、様々な薬剤標的に対して生理活性特殊ペプチドの探索を行った。これらの成果の一部は、既に原著論文と総説論文で発表した。

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)の計画を除くと、全ての目標で達成されており、これらについては当初計画以上の成果が上がっている。しかし、(2)の計画はまだ達成の見込みができておらず、それを受けておおむね順調と評価した。

Strategy for Future Research Activity

(1)(3)(4)はこのまま継続的に研究を推進する。既に本年度には多数の成果が上がりつつあり、最終年度としては十分な成果があがると予想している。
(2)に関しては、計画を若干変更し、新規化合物を合成する事で問題を解決に導く努力を続ける。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 9 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] In Vitro Selection of Anti-Akt2 Thioether-Macrocyclic Peptides Leading to Isoform- Selective Inhibitors2012

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

      ACS Chemical Biology

      Volume: 7 Pages: 607-613

    • DOI

      10.102/cb200388k

  • [Journal Article] Discovery of macrocyclic peptides armed with a mechanism-based warhead that isoform-selectively inhibit a human deacetylase SIRT22012

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

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 51 Pages: 3423-3427

    • DOI

      10.1002/anie.201108118

  • [Journal Article] Ribosomal production and in vitro selection of natural product-like peptidomimetics: The FIT and RaPID systems2012

    • Author(s)
      C. J. Hipolito, H. Suga*
    • Journal Title

      Current Opinion in Chemical Biology

      Volume: 16 Pages: 196-203

    • DOI

      10.1016/j.cbpa

  • [Journal Article] Selective thioether macrocyclization of peptides having the N-terminal 2- chloroacetyl group and competing two or three cysteine residues in translation2012

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

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 10 Pages: 5783-5786

    • DOI

      10.1039/c2ob25306b

  • [Presentation] The non-traditional peptide therapeutics2013

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      Discovery Chemistry Congress
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
    • Year and Date
      20130319-20130320
    • Invited
  • [Presentation] Flexizyme, FIT and RaPID: The enabling technologies for probes discovery2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      XXIV tRNA Conference
    • Place of Presentation
      Olmue, Chile
    • Year and Date
      20121202-20121206
    • Invited
  • [Presentation] The non-traditional peptide therapeutics2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      13th Tetrahedron Symposium
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20121127-20121130
    • Invited
  • [Presentation] The non-traditional peptide therapeutics2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      13th FAOBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      20121125-20121127
    • Invited
  • [Presentation] The non-traditional peptide therapeutics2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      ICCP2012-International Conference on Circular Proteins
    • Place of Presentation
      Heron island, Australia
    • Year and Date
      20121014-20121017
    • Invited
  • [Presentation] The non-traditional peptide therapeutics2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      EFMC-ISMC 2012 22nd International Symposium on Medicinal Chemistry
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      20120902-20120906
    • Invited
  • [Presentation] RaPID system: A new discovery tool of natural product-like peptides from de novo libraries2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      3rd International Symposium on DNA-encoded chemical libraries
    • Place of Presentation
      Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      20120820-20120821
    • Invited
  • [Presentation] Non-Traditional Peptide Therapeutic Leads2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      Gordon Research Conference Medicinal Chemistry
    • Place of Presentation
      Colby-Sawyer College New London, NH USA
    • Year and Date
      20120805-20120810
    • Invited
  • [Presentation] RaPID Discovery of Natural Product-Like Peptides against Therapeutic Targets2012

    • Author(s)
      菅 裕明
    • Organizer
      Asia TIDES Oligonucleotide and Peptide Research, Technology and Product Development
    • Place of Presentation
      Las Vegas, NV USA
    • Year and Date
      20120520-20120523
    • Invited
  • [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 “Flexizymes as 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 red-ox reactions”2012

    • Author(s)
      H. Suga, K. Futai, K. Jin
    • Total Pages
      335-348 (全422ページ)
    • Publisher
      RSC Publishing
  • [Patent(Industrial Property Rights)] MATE活性阻害ペプチド2012

    • Inventor(s)
      菅裕明、濡木理、クリストファー ヒポリト、田中良樹
    • Industrial Property Rights Holder
      菅裕明、濡木理、クリストファー ヒポリト、田中良樹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-170144
    • Filing Date
      2012-07-31
  • [Patent(Industrial Property Rights)] pH依存的に標的分子に結合するペプチドのスクリーニング方法2012

    • Inventor(s)
      菅裕明、飯田健夫
    • Industrial Property Rights Holder
      菅裕明、飯田健夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-129056
    • Filing Date
      2012-06-06

URL: 

Published: 2014-07-24  

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