2023 Fiscal Year Annual Research 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 | 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 / 翻訳合成 / リボソーム / tRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペプチド医薬は、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ち、新しい医薬品リード化合物として近年注目されている。このようなペプチド医薬はmRNAディスプレイ法などのスクリーニング手法を用いることで簡便に取得できるようになったが、リボソーム翻訳では通常20種類の天然型L-α-アミノ酸のみしか利用できない。そして、天然型の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。しかし、人工的に遺伝暗号を改変することでL-α-アミノ酸以外の非天然アミノ酸を基質として用いることができ、原理的にはアミド結合以外の主鎖骨格の形成も行うことができる。このような非天然骨格を導入することでペプチドの安定性・膜透過性・標的への結合力の向上等が期待される。
本研究代表者らは以前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、本研究では前年度までに、人工tRNA(Pro1E2)を用いてヒドラジノアミド結合、オキシアミド結合等の導入を実現した。さらには、この技術を用いてα-ヒドラジノ酸およびα-アミノキシ酸を複数含有するランダムペプチドライブラリを構築し、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ところ、有効な配列の候補が複数得られた。最終年度においては、スクリーニングによって得られたペプチドを化学合成によって大スケールで調製し、標的タンパク質への結合力・阻害活性・血清安定性・細胞膜透過性等の評価を進めた。また、ヒドラジノアミド結合及びオキシアミド結合が有意にペプチドの特性を向上させていることを検証するために天然のアミノ酸に置換した変異体を合成し、特性の比較を行った。
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