2021 Fiscal Year Research-status Report
T型／H型ペプチド構造を持つコバレントバインダーによる標的蛋白質の不可逆的阻害
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21K05287
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
瀧 真清 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70362952)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | コバレントドラッグ / ファージディスプレイ / ペプチド型TCI / 中分子バイオロジクス / コンビナトリアルスクリーニング / SuFEx反応 / warhead |
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| Outline of Annual Research Achievements |
理想的な中分子型コバレントバインダーを作製するためのセレクション系を確立すべく、共有結合反応起点（warhead）の分子構造、およびwarheadと標的蛋白質内の特定アミノ酸との位置関係の最適化をそれぞれ試みた。具体的には、SuFEx反応型warhead(注）を新たに合成したのち、これをライブラリーペプチド上の特定のシステインに修飾し、ファージディスプレイ法にて標的蛋白質（GST）に共有結合するものを濃縮した。ライブラリー構築中およびセレクション操作中には非特異的な共有結合を引き起こすことなく、GSTとwarhead修飾ペプチドとが適切な位置関係を持って並ぶことで、適切な反応場が構築された時のみ共有結合反応を引き起こすことが分かった。このようにして最も濃縮されたペプチド配列（LESCAWY）を次世代シーケンサーにより同定したのち, これを化学合成してwarhead修飾を行うことでペプチド型コバレントバインダーとした。本バインダーは, GSTの酵素活性を時間・濃度依存的に完全に阻害し, 300 μMという高濃度においても血清中の様々な蛋白質に対して非特異的に共有結合することなく、 GSTに特異的に結合した。
(注) SuFEx反応型warheadについて：環境依存的な反応性を示すことが知られており、フッ化スルホニル基に対して標的蛋白質中のアミノ酸または水分子が水素結合を形成することではじめて活性化される。特に、アリールフルオロ硫酸エステル (Ar-OSO2F)は水中で一切の加水分解を受けないほど不活性であることが知られているため、この構造を用いた。
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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
目的としていた反応性を持つwarheadが合成でき、これを用いて直接的にペプチド型コバレントバインダーを取得しうるモデルセレクション系が確立できたため、上記区分とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記で確立したペプチド型コバレントバインダーの直接的な取得法を、本研究課題にて提案したTペプチド型コバレントバインダーの取得へと適用することで、コバレントバインダーのモダリティー拡張を行う。同時に、中分子型コバレントバインダーのヒト血清中での加水分解耐性試験を行うことで、共有結合形成に伴う安定性向上効果を通常の中分子型バインダーと比較・検討し、学術論文としてまとめる。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により旅費の支出が生じなかったため。状況が改善した場合には本年度分の旅費に充当し、改善が見込めない場合は（充足率100%として仮定し）申請段階にて計上を行っていた消耗品などに充てる。
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