2023 Fiscal Year Final Research Report
The use of nucleic acid aptamers as a removable masking agent for the controlled polymer modification of enzymes
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21K06522
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
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| Research Institution | Gihu University of Medical Science |
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Principal Investigator |
Sasai Yasushi 岐阜医療科学大学, 薬学部, 教授 (60336633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯野 蒼 岐阜医療科学大学, 薬学部, 助教 (50880481)
近藤 伸一 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (90240944)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アプタマー / トリプシン / 高分子－酵素複合体 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We demonstrated that the DNA aptamer of bovine trypsin (Tryp-Apt) can be dissociated from the complex of bovine trypsin and Tryp-Apt at any time by using oligo-DNA (pmDNA) that forms complementary base pairs to Tryp-Apt. The enzymatic activity of Tryp after removal of Tryp-Apt from the complex was approximately 90% of the initial activity, indicating that on-off control of trypsin activity can be achieved by combining Tryp-Apt and pmDNA. In addition, the docking simulation results suggested that Tryp-Apt covers around the active site of bovine trypsin. These results suggest that Tryp-Apt can be used as a reversible masking agent to protect the active site of bovine trypsin. We therefore examined polymer modification of bovine trypsin in the presence of Tryp-Apt. The enzyme activity was higher than that of the modification in the absence of Tryp-Apt, indicating that Tryp-Apt acts as an effective protecting agent of the active site during chemical modification of bovine trypsin.
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| Free Research Field |
物理系薬学、高分子化学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
酵素をはじめとするタンパク質が医薬品開発をはじめ様々な分野で応用されている。一方、タンパク質はしばしば安定性に問題を持っており、その改善法の一つに水溶性高分子による修飾がある。一方、タンパク質の化学修飾では、活性の低下がしばしば認められる。本研究の成果は、アプタマーが酵素の活性部位の保護剤として有効であること、そして、アプタマー存在下で酵素の高分子修飾を行うことで酵素活性部位が保護され、高分子修飾による酵素の活性低下を軽減できること、を明らかにしている。これらは、アプタマーを利用した新しいタンパク質修飾法に関する有益な知見を提供するものである。
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