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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Mirror-image Artificial Antibody Working in Multimolecular Crowding Biosystems

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems
Project/Area Number 20H04704
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

林 剛介  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40648268)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywordsタンパク質化学合成 / in vitroセレクション / 人工抗体
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、(1)化学合成人工抗体モノボディの機能評価、(2)D体MCP-1結合モノボディのin vitroセレクションと最適化、(3)L体MCP-1結合D体モノボディの化学合成と評価、を行った。
本研究の最終目的は、D体アミノ酸から構成される人工抗体をミラーイメージin vitroセレクション法によって創製することにあるが、まずは化学合成で合成した人工抗体(本研究ではモノボディを使用)が正しくフォールディングし、標的蛋白質に結合することを確認する必要がある。そこで(1)では、2020年度に合成を完了した新型コロナウイルスSタンパク質結合モノボディの機能評価を行った。バイオレイヤー干渉法を用いて化学合成モノボディとSタンパク質の結合を調べたところ、数nM程度のKdで化学合成モノボディが結合することが明らかとなった。また化学合成モノボディは大腸菌発現モノボディ同様に、オリゴマー状態(10-12量体)で存在することがサイズ排除クロマトグラフィー分析から明らかとなった。
次に、2020年度に取得したD体MCP-1結合モノボディの結合定数が数100nMとあまり良いクローンが得られなかったため、(2)では、親和性成熟あるいは新規ライブラリによる結合能が上昇したクローンの取得を試みた。その結果、数nM程度とD体MCP-1に対して十分な結合能を持つクローンの取得に成功した。そこで(3)では、(2)で得られたクローン配列をD体アミノ酸を用いて化学合成を行った。具体的には、4つのペプチド断片からPd錯体を用いたワンポットペプチド連結法を用いて合成を完了した。得られたD体モノボディがL体MCP-1に結合することが明らかとなった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 8 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Monobodies with potent neutralizing activity against SARS-CoV-2 Delta and other variants of concern2022

    • Author(s)
      Kondo Taishi、Matsuoka Kazuhiro、Umemoto Shun、Fujino Tomoshige、Hayashi Gosuke、Iwatani Yasumasa、Murakami Hiroshi
    • Journal Title

      Life Science Alliance

      Volume: 5 Pages: e202101322

    • DOI

      10.26508/lsa.202101322

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Base-resolution analysis of 5-hydroxymethylcytidine by selective oxidation and reverse transcription arrest2021

    • Author(s)
      Koyama Kenta、Hayashi Gosuke、Ueda Hiroki、Ota Satoshi、Nagae Genta、Aburatani Hiroyuki、Okamoto Akimitsu
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 19 Pages: 6478~6486

    • DOI

      10.1039/d1ob00995h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of a Highly Diverse mRNA Library for in vitro Selection of Monobodies2021

    • Author(s)
      Kondo Taishi、Eguchi Minori、Tsuzuki Nariaki、Murata Naoya、Fujino Tomoshige、Hayashi Gosuke、Murakami Hiroshi
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 11 Pages: e4125

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4125

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Silyl-protected propargyl glycine for multiple labeling of peptides by chemoselective silyl-deprotection2021

    • Author(s)
      Kamo Naoki、Hayashi Gosuke、Okamoto Akimitsu
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 73 Pages: 153093~153093

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.153093

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タンパク質化学合成 -低分子抗体の高機能化を目指して-2022

    • Author(s)
      林 剛介
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Invited
  • [Presentation] Fluorophore-labeled Synthetic Histone Proteins for Investigation of Nucleosome Dynamics2021

    • Author(s)
      Gosuke Hayashi
    • Organizer
      PACIFICHEM2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] New Peptide Ligation Techniques for Enhanced Chemical Protein Synthesis2021

    • Author(s)
      Gosuke Hayashi
    • Organizer
      PACIFICHEM2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Advanced Chemical Synthesis of Modified Histone Proteins for Epigenetic Research2021

    • Author(s)
      Gosuke Hayashi
    • Organizer
      PACIFICHEM2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 有機化学と進化分子工学を活用したユビキチンケモテクノロジー2021

    • Author(s)
      林 剛介
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質に代表されるポリアミド型定序配列分子の化学合成2021

    • Author(s)
      林 剛介
    • Organizer
      第25回VBLシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] もう今はタンパク質もつくれます2021

    • Author(s)
      林 剛介
    • Organizer
      第11回CSJ化学フェスタ2021
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質を全合成するための最先端分子技術2021

    • Author(s)
      林 剛介
    • Organizer
      令和3年度 有機合成化学協会東海支部 若手研究者のためのセミナー
    • Invited
  • [Book] 最先端ナノライフシステム研究「進化分子工学を用いた人工抗体創製とその応用」2022

    • Author(s)
      近藤太志; 梅本駿; 藤野公茂; 林剛介; 村上裕
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      名古屋大学
  • [Book] 創薬研究者がこれだけは知っておきたい最新のウイルス学「新型コロナウイルスに対する迅速な人工抗体創製」2021

    • Author(s)
      近藤太志; 梅本駿; 藤野公茂; 林剛介; 村上裕
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      株式会社NTS

URL: 

Published: 2022-12-28  

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