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2022 Fiscal Year Annual Research Report

標的タンパク質結合ペプチド群の同時同定を可能にする新規スクリーニング技術の開発

Research Project

Project/Area Number 22J23610
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

横山 匠  山梨大学, 医工農学総合教育部, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2022-04-22 – 2025-03-31
KeywordsDirected evolution / SELEX / PUREシステム / mRNAディスプレイ / in vitro virus / 遺伝暗号拡張技術 / VEGF / VEGFR2
Outline of Annual Research Achievements

標的タンパク質結合ペプチド群の同時同定を可能にする新規スクリーニング技術の開発に利用するモデル標的タンパク質結合ペプチドとして、新規Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 2(VEGFR2)結合環状ペプチド化合物のSELEXスクリーニングを行なった。具体的には、微生物由来の再構成型のin vitro転写・翻訳共役システム(Polypeptide synthesis Using Recombinant Elememts system, PUREシステム)と遺伝暗号拡張技術とin vitro virus (mRNAディスプレイ)法を取り入れた分子進化工学的スクリーニング(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, SELEX)法を用いて、VEGFR2に結合する新規非天然型環状ペプチド化合物を同定することに成功した。また、同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物が、VEGF/VEGFR2間相互作用を阻害すること、VEGFR2発現細胞HUVEC内のVEGF依存的なVEGFR2リン酸化活性をアンタゴナイズすること、HUVECのVEGF依存的な細胞増殖を阻害することも発見した。
本研究成果は、日本農芸化学会2023年度大会および第74回日本生物工学会大会の学会で成果発表を行なっている。また、査読付き学術論文であるChemical Communications誌に掲載される研究成果発表も併せて行なっている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

微生物由来の再構成型のin vitro転写・翻訳共役システム(Polypeptide synthesis Using Recombinant Elememts system, PUREシステム)と遺伝暗号拡張技術とin vitro virus (mRNAディスプレイ)法を取り入れた分子進化工学的スクリーニング(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, SELEX)法を用いて、VEGFR2に結合する新規非天然型環状ペプチド化合物を同定することに成功したため。また、同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物が、VEGF/VEGFR2間相互作用を阻害すること、VEGFR2発現細胞HUVEC内のVEGF依存的なVEGFR2リン酸化活性をアンタゴナイズすること、HUVECのVEGF依存的な細胞増殖を阻害することも発見したため。
そして、本研究成果は、日本農芸化学会2023年度大会および第74回日本生物工学会大会の学会で成果発表を行なっているため。また、査読付き学術論文であるChemical Communications誌に掲載される研究成果発表も併せて行なっているため。

Strategy for Future Research Activity

これまでに、微生物由来の再構成型のin vitro転写・翻訳共役システム(Polypeptide synthesis Using Recombinant Elememts system, PUREシステム)と遺伝暗号拡張技術とin vitro virus (mRNAディスプレイ)法を取り入れた分子進化工学的スクリーニング(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, SELEX)法を用いて、VEGFR2に結合する新規非天然型環状ペプチド化合物を同定することに成功した。また、同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物が、VEGF/VEGFR2間相互作用を阻害すること、VEGFR2発現細胞HUVEC内のVEGF依存的なVEGFR2リン酸化活性をアンタゴナイズすること、HUVECのVEGF依存的な細胞増殖を阻害することも発見した。
そこで今後は、SELEXスクリーニングにより同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物をモデル標的タンパク質結合ペプチドとして、標的タンパク質結合ペプチド群の同時同定を可能にする新規スクリーニング技術を開発していく予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] In vitro display evolution of unnatural peptides spontaneously cyclized via intramolecular nucleophilic aromatic substitutions2022

    • Author(s)
      Yokoyama Takumi、Ando Takehiro、Takamori Yukio、Fuji Daisuke、Sato Masashi、Vedi Santhana、Yamamoto Mizuki、Kawakami Takashi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Pages: 5237~5240

    • DOI

      10.1039/d2cc00584k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of IL-5-binding unnatural cyclic peptides from multiple libraries by directed evolution2022

    • Author(s)
      Fuji Daisuke、Ando Takehiro、Sato Masashi、Vedi Santhana、Takamori Yukio、Yokoyama Takumi、Yamamoto Mizuki、Kawakami Takashi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 610 Pages: 188~195

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.04.043

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Artificial aptamer that inhibits interleukin-23/interleukin-23 receptor interaction discovered via SELEX2022

    • Author(s)
      Takamori Yukio、Ando Takehiro、Sato Masashi、Vedi Santhana、Fuji Daisuke、Yokoyama Takumi、Tsukamoto Keita、Yamamoto Mizuki、Kawakami Takashi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 614 Pages: 17~21

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.05.012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 血管新生阻害がん治療薬開発のための新規VEGF/VEGFR2間相互作用阻害ペプチドのSELEX法による探索と機能解析2023

    • Author(s)
      横山匠、安東丈洋、高守幸男、Vedi Santhana、王桐、冨士大輔、山本美月、川上隆史
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 血管新生阻害への応用を目指した新規VEGF/VEGFR2間相互作用阻害ペプチドのSELEX法による開発2022

    • Author(s)
      横山匠、安東丈洋、Vedi Santhana、佐藤将、高守幸男、冨士大輔、山本美月、川上隆史
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
  • [Book] ペプチド医薬品開発のための新規ペプチド環状化法の開発と非天然型環状ペプチドSELEX への応用2022

    • Author(s)
      高守幸男、冨士大輔、安東丈洋、横山匠、佐藤将、ベディサンタナ、山本美月、川上隆史
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2023-12-25  

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