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2022 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

Research Project

Project/Area Number 21K05287
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

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)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsコバレントドラッグ / ファージディスプレイ / 中分子型TCI / warhead / コンビナトリアルスクリーニング / SuFEx反応
Outline of Annual Research Achievements

前年度に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を試みた。具体的には、標的蛋白質に結合するペプチド型コバレントバインダーを一次fragmentとみなし、fragment伸長法の概念で更に性能のよい結合体を取得すべく、T7ファージ上に提示されているランダムペプチドライブラリーに共有結合させることでT型構造を持つ二次ライブラリーを作製することを試みた。しかしながら、fragmentとランダムペプチドライブラリーを提示しているファージとの分離精製を行う際などに、幾つかの予期しない困難が生じ、改善が見られなかったため、中分子コバレントバインダーの更なるモダリティー拡張として、T型ペプチド構造ではなくDNAアプタマー構造を使用することを優先して研究を進めることとした。具体的には、前年度に基礎検討を行ったSuFEx反応型warheadをDNAアプタマーに導入したのち、前年度にペプチド構造で行った際と同様の手法で、標的結合に伴う加水分解耐性が向上していることを確認し、結果を原著論文として発表した。現在はこの結果をもとに、進化分子工学的手法にて、DNAアプタマー型コバレントバインダーの直接的な取得を試みている。なお、fragment伸長法を用いて、性能のよい非共有結合型のバインダーを簡易/迅速取得するための蛍光追跡技術を新たに開発し、本研究の派生研究としてまとめあげ、原著論文として発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定していたT型ペプチド構造から、DNAアプタマー構造へと中分子モダリティーの変更を行ったものの、前年度に得られた知見や化合物を活かし、本科研の当初の目的である「中分子型コバレントバインダーを創成する一般的手法を確立する」ことを達成するために支障なく研究が進行し、有意な知見の蓄積および原著論文発表がなされているため、上記区分とした。

Strategy for Future Research Activity

引き続きライブラリーの中からスクリーニング条件などを基礎検討することで、性能のよいコバレントバインダーの取得を行う条件を確立する。得られたコバレントバインダーを化学合成した後、標的への結合に伴う熱力学的パラメータの取得を行い、質量分析およびシミュレーションも併用して、強く特異的な結合がどのようなメカニズムで達成されたのかを考察する。

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。

  • Research Products

    (2 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Solvatochromic peptidic binder obtained via extended phage display acts as a fluororeporter for fragment-based drug discovery (FBDD)2022

    • Author(s)
      Katsuki Riku、Numayama Tsubasa、Tabuchi Yudai、Sharma Jaiyam、Satake Naohito、Sandhu Adarsh、Taki Masumi
    • Journal Title

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      Volume: 414 Pages: 4803~4807

    • DOI

      10.1007/s00216-022-04128-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relative Nuclease Resistance of a DNA Aptamer Covalently Conjugated to a Target Protein2022

    • Author(s)
      Tabuchi Yudai、Yang Jay、Taki Masumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 7778~7778

    • DOI

      10.3390/ijms23147778

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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