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Target-directed phage display method and functional nanoparticles for next generation peptide medicines

Research Project

Project/Area Number 22K19102
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Mihara Hisakazu  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30183966)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywordsペプチド / リガンド / ファージ提示法 / ナノ粒子 / クラスター効果 / 次世代医薬品
Outline of Research at the Start

抗体に代わる次世代の医薬品としてペプチドが注目されている。しかし結合活性の点で抗体に劣るという課題があり、ペプチド医薬品の開発にはブレークスルーが求められている。本研究では、独自に開発した標的指向型ファージ提示法を利用して医薬品のリードペプチドを探索し、ペプチドをナノ粒子に集積化することでクラスター効果を発現させ、抗体に匹敵する結合活性をもつナノ粒子型ペプチド医薬品としてアップグレードさせる研究を展開する。本研究は、ナノ粒子型ペプチド医薬品を抗体に代わる新しい医薬品のモダリティとして提案するものであり、ペプチド医薬品開発に貢献すると期待される。

Outline of Final Research Achievements

We found peptide ligands that bind to galectin 3, one of the galactose-binding lectins and a cancer-related protein, using our originally developed target-directed phage display method. A galactose-modified cyclic peptide phage library was constructed and screened against galectin 3, and as results galactose-modified cyclic peptides with high binding affinities to galectin 3 were successfully identified. Fluorescent silica nanoparticles modified with the obtained galactose-modified cyclic peptides were prepared and their interaction with galectin 3 was evaluated, showing enhanced binding activity due to the cluster effect.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、独自に開発した標的指向型ファージ提示法を活用したペプチド医薬品の開拓に加え、ナノ粒子との複合化によるMultivalent drugに展開することで、抗体に匹敵する結合親和性をもつナノ粒子型ペプチド医薬品の開発手法の確立を目的とした。独自のペプチド創薬技術をMultivalent drugに融合する手法はこれまでに類を見ない挑戦的なアプローチであり、学術的に意義のある研究である。また、生体適合性を高めたナノ粒子を活用することで、ペプチド医薬品の体内安定性を向上させることも可能であり、ガンやウイルス感染などに対する優れた治療薬の開発に貢献できるため、社会的にも有意義な研究である。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2023

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] ガラクトース結合タンパク質の解析を指向したリガンド修飾蛍光シリカナノ粒子の創製2023

    • Author(s)
      松浦 右京・三原 久和・堤 浩
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Construction of a galactose-modified peptide phage library and screening of peptide ligands binding to galectin-32023

    • Author(s)
      Yue Qiu・Hisakazu Mihara・Hiroshi Tsutsumi
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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