2022 Fiscal Year Research-status Report
非アミド結合性ペプチドミメティック主鎖骨格の翻訳合成技術の開発
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21K18233
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 敬行 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90567760)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | リボソーム / 翻訳合成 / ペプチド医薬 / アミノキシ酸 / ヒドラジノ酸 / ペプチドミメティック / tRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リボソーム翻訳によって合成されるペプチドは通常２０種類の天然型L-α-アミノ酸のみから構成される。ペプチド医薬は、従来の有機小分子医薬並みの低い分子量と抗体医薬に匹敵する高い特異性を併せ持つことから、新しい医薬品リード化合物として近年非常に注目されているが、天然型L-α-アミノ酸のみからなるペプチドにはペプチダーゼ耐性の低さや膜透過性の低さといった課題がある。リボソーム翻訳においては２０種類のL-α-アミノ酸以外の非天然アミノ酸を基質とすることもでき、特にアミノ酸の側鎖の誘導体については既に様々なものが利用されている。一方で、主鎖骨格に変異を導入した例は乏しく、著しく困難ではあるが、もし実現できればアミド結合以外による主鎖骨格の形成も行うことができる。本研究代表者らはこれまでにリボソーム翻訳によるチオアミド結合形成の例を報告しているが、本研究ではヒドラジノアミド結合、オキシアミド結合等の導入を試みる。
昨年度までに、研究代表者らが開発した人工tRNA(Pro1E2)を用いて3種類のα-ヒドラジノ酸および6種類のα-アミノキシ酸を連続で導入することを実現しており、ヒドラジノアミド結合およびオキシアミド結合の形成を確認済みである。さらに、今年度はα-ヒドラジノ酸およびα-アミノキシ酸を含有するランダムペプチドライブラリの構築と複数の標的タンパク質に結合し阻害するペプチドのスクリーニングを行った。現在、スクリーニングによって得られたペプチドの結合活性・阻害活性・ペプチダーゼ耐性・膜透過性等の評価を進めている。
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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
本研究では、初年度に既にリボソームによるヒドラジノアミド結合およびオキシアミド結合形成を確認済みである。２年目の今年度はこれらを含むランダムペプチドライブラリの構築に成功しており、これらのライブラリを用いた医薬品候補ペプチドのスクリーニングも当初の計画通り順調に進行している。また、並行してその他の結合形成実現に向けた条件検討も進行しており、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在進行中のα-ヒドラジノ酸およびα-アミノキシ酸含有ランダムペプチドライブラリを用いたペプチドのスクリーニングにおいては、得られたペプチド配列の化学合成と結合活性・阻害活性・ペプチダーゼ耐性・膜透過性等の評価を継続して進める。天然型のL-α-アミノ酸のみからなるコントロールペプチドとの比較も実施し、結合活性・阻害活性・ペプチダーゼ耐性・膜透過性等が相対的に向上することが確認できれば、ペプチド創薬の分野において大きなインパクトを与えられる。また、α-ヒドラジノ酸やα-アミノキシ酸以外の基質を用いた非アミド結合性主鎖骨格の導入については、アミノアシル化条件の検討や翻訳条件の最適化を継続して進める。
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| Causes of Carryover |
従来より本研究のために使用していた画像解析装置に不具合が発生しており急遽更新が必要となったが、年度内の納品が不可能であったため次年度での購入を前提として繰越しを行った。
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