2014 Fiscal Year Research-status Report
細胞内生体分子を標的とする大環状Nアルキルペプチドの高速試験管内分子進化
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25870146
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
川上 隆史 独立行政法人産業技術総合研究所, 創薬分子プロファイリング研究センター, 研究員 (60638881)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | PUREシステム / ペプトイド / 分子進化 / 抗体 / プロテオミクス / mRNAディスプレイ / Nアルキルアミノ酸 / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、人工改変した再構築型無細胞翻訳系（PUREシステム）とmRNAディスプレイ法を用いて、抗体に匹敵する結合力を有する大環状Nアルキルペプチドの分子進化を行うための基盤技術を確立することである。
昨年度までに、リボソーム翻訳基質として有効な環状Nアルキルアミノ酸を見いだし、新規翻訳伸長因子EF-PがNアルキルペプチドライブラリーの翻訳合成量を増加させることを見いだしてきた（T. Kawakami (責任著者) et al., JACS 2013）。また、翻訳ペプチドに直接は導入できない荷電Nアルキルアミノ酸を、翻訳後に酵素反応などを用いることによって、効率的に導入することに成功してきた（T. Kawakami (責任著者) et al., Chemical Scicnce 2014）。更に、大腸菌由来のtRNAGluあるいはtRNAAspを用いることにより、様々なNアルキルアミノ酸の翻訳効率を向上させられることも見いだしてきた（T. Kawakami (責任著者) et al., 論文投稿中）。
今年度は、様々な構造を持つクロロアセチルNアルキルアミノ酸、クロロ酢酸、クロロメチル安息香酸を翻訳開始tRNAに連結してPUREシステムに加えることにより、翻訳開始効率の良いNアルキルアミノ酸、および、アミノ基を持たないカルボン酸の同定を行なった（T. Kawakami (責任著者) et al., 論文執筆中）。また、アミノ基を持たないカルボン酸3,5-bis-chloromethyl benzoic acidによる翻訳開始とペプチド二環状化にも成功した。
更に、産総研・創薬分子プロファイリング研究センターの夏目徹研究センター長と五島直樹研究チーム長、そして、京産大の永田和宏教授との共同研究により、大環状Nアルキルペプチドの分子進化実験も開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
①リボソーム翻訳基質として有効な環状Nアルキルアミノ酸を見いだし（T. Kawakami (責任著者) et al., JACS 2013）、②新規翻訳伸長因子EF-PがNアルキルペプチドライブラリーの翻訳合成量を増加させることを見いだし（T. Kawakami (責任著者) et al., JACS 2013）、③翻訳後変換反応により荷電Nアルキルアミノ酸の翻訳に成功し（T. Kawakami (責任著者) et al., Chemical Scicnce 2014）、④高翻訳効率のtRNAGluおよびtRNAAspを見いだし（T. Kawakami (責任著者) et al., 論文投稿中）、⑤翻訳開始効率の良いNアルキルアミノ酸、および、アミノ基を持たないカルボン酸の同定に成功し（T. Kawakami (責任著者) et al., 論文執筆中）、⑥アミノ基を持たないカルボン酸3,5-bis-chloromethyl benzoic acidによる翻訳開始とペプチド二環状化にも成功したため（T. Kawakami (責任著者) et al., 論文執筆中）である。
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| Strategy for Future Research Activity |
産総研・創薬分子プロファイリング研究センターの夏目徹研究センター長と五島直樹研究チーム長、そして、京産大の永田和宏教授との共同研究を引き続き行い、大環状Nアルキルペプチドの分子進化実験を推進する。
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| Causes of Carryover |
分子進化させた大環状ペプトイドの化学合成を行い、その結果を基に標的生体分子との相互作用解析を行うとともにシンポジウムにおいて発表する予定であったが、解析の結果が標的固定化タグ分子との相互作用を示唆するものであったため、計画を変更し固定化タグ分子との詳細な相互作用解析を行うこととしたため、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
このため、大環状ペプトイドと固定化タグ分子との相互作用解析とシンポジウムでの発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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