2023 Fiscal Year Annual Research 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 | ペプチド型コバレントバインダー / レトロインバージョン（RI）法 / 中分子型TCI / 潜在型warhead / コンビナトリアルスクリーニング / SuFEx反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
より良いペプチド型コバレントバインダーをコンビナトリアル選択にて取得する際に、当初の予定として記載した二次ライブラリーの作製時に問題が生じたため（前年度）、発想を変えて、結合特異性が高く血中で安定であれば良しとした。コバレントバインダーの薬剤設計指針は通常の可逆的な結合体のそれとは異なり、全ての標的が不可逆的に占有されるまで平衡が移動しうるため、標的への結合親和性よりも血中の滞在時間が最重要である。そこで結合力は劣るものの、標的の多点認識が可能で高い特異性を持つ直鎖状コバレントバインダーに、レトロインバージョン（RI）法を適用してプロテアーゼ耐性を付与できれば、十分に時間をかけて完全に標的だけを阻害しうると考えた。具体的には、前年度までに配列決定をしたGST結合性の一次fragment配列（LESC*AWY; C*は潜在型warhead修飾システイン）を元に、二次ライブラリーを作るかわりにRI化してD体ペプチド（配列：ywac*sel）とした。本D体ペプチドが、元の一次フラグメントには無い加水分解酵素耐性を獲得していること、およびGST内の特定のチロシン残基へ共有結合をすることをそれぞれ確認したため、今後も引き続き検討を行う。
なお、前述の一次フラグメント（L体ペプチド）は結合親和性こそ劣るものの、潜在型warheadの共有結合反応速度(kinact)はミリ秒オーダーに向上しており興味深い。この理由を基礎解析するために、L体ペプチドが共有結合したGSTの結晶化条件を確立し、単結晶X線構造解析を行った結果、固い構造のGST蛋白質本体は1.8オングストロームの高解像度で明快に原子位置が定まったが、warheadおよびペプチド部分は予想以上の揺らぎがあることが分かり、更なる検討が必要である。
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