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Creation of diversified molecular formations and functions using artificial cross-linking and non-natural amino acids

Research Project

Project/Area Number 26350970
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Chemical biology
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

NEMOTO Naoto  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60509727)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords進化工学 / ペプチドライブラリ / 多様性 / 試験管内進化 / 進化分子工学 / 架橋ペプチド / ペプチドアプタマー / ペプチド / アプタマー / cDNA display / 次世代抗体 / 非天然アミノ酸
Outline of Final Research Achievements

cDNA display is an in vitro selection method to evolve peptides and proteins, which allow the introductions of non-natural amino acids and chemical modification after translation. This advantage enables a peptide to form a multiple of formation. In this study, we developed two kinds of elemental technologies to diversify peptide formations, 1) introduction of non-natural amino acids, 2) chemical cross-linking of disulfide bonds in a peptide with cross-linking agents. These achievements were published by seven journal papers and three patents.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 7 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Enhanced mRNA-protein fusion efficiency of a single-domain antibody by selection of mRNA display with additional random sequences in the terminal translated regions2017

    • Author(s)
      Kazuki Takahashi, Masato Sunohara, Takuya Terai, Shigefumi Kumachi and Naoto Nemoto
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 14 Issue: 0 Pages: 23-28

    • DOI

      10.2142/biophysico.14.0_23

    • NAID

      130005396150

    • ISSN
      2189-4779
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] In vitro Selection of Random Peptides against Artificial Lipid Bilayers: A Potential Tool to Immobilize Molecules on Membranes2017

    • Author(s)
      Shota Kobayashi, Takuya Terai, Yuki Yoshikawa, Ryoya Ohkawa, Mika Ebihara, Masahito Hayashi, Kingo Takiguchi, and Naoto Nemoto
    • Journal Title

      Chem Commun (Camb)

      Volume: 53 Issue: 24 Pages: 3458-3461

    • DOI

      10.1039/c7cc00099e

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An RNA Binding Peptide Consisting of Four Types of Amino Acid by in Vitro Selection Using cDNA Display2016

    • Author(s)
      Shigefumi Kumachi, Yuzuru Husimi, and Naoto Nemoto
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 52-57

    • DOI

      10.1021/acsomega.6b00015

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] cDNAディスプレイによる機能性ペプチドアプタマーの創生2016

    • Author(s)
      根本直人
    • Journal Title

      日本生物工学会誌

      Volume: 94 Pages: 481-484

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 試験管内進化を加速するcDNA display システム2016

    • Author(s)
      熊地重文、根本直人
    • Journal Title

      酵素工学ニュース

      Volume: 76 Pages: 21-25

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  • [Journal Article] Functional Analysis of Liposome Anchoring Peptide Selected by Complementary DNA display (cDNA display)2015

    • Author(s)
      Naoto Nemoto, Yuki Yoshikawa, Toshiki Miyajima, and Shota Kobayashi
    • Journal Title

      Peptide Science 2014 (Edited by Akira Otaka)

      Volume: 51 Pages: 71-72

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  • [Journal Article] A versatile puromycin-linker using cnvK for high-throughput in vitro selection by cDNA display2015

    • Author(s)
      Yuki Mochizuki, Takeru Suzuki, Kenzo Fujimoto, Naoto Nemoto
    • Journal Title

      Journal of Biotechnology

      Volume: 212 Pages: 174-180

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2015.08.020

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  • [Journal Article] Easy and rapid binding assay for functional analysis of disulfide-containing peptides by a pull-down method using a puromycin-linker and a cell-free translation system2015

    • Author(s)
      Yutaro Tanemura, Yuki Mochizuki, Shigefumi Kumachi and Naoto Nemoto
    • Journal Title

      Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 161-172

    • DOI

      10.3390/biology4010161

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  • [Journal Article] 架橋ペプチドの進化工学とその応用2014

    • Author(s)
      根本直人
    • Journal Title

      化学工業

      Volume: 65 Pages: 13-18

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  • [Journal Article] Amino group binding peptide aptamers with double disulphide-bridged loops selected by in vitro selection using cDNA display2014

    • Author(s)
      Yuki Mochizuki, Koichi Nishigaki, and Naoto Nemoto
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 50 Issue: 42 Pages: 5608-5610

    • DOI

      10.1039/c4cc00799a

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  • [Presentation] ハイスループット淘汰技術を用いた配列空間探査による新機能分子(ネオバイオ分子)の創製2016

    • Author(s)
      根本直人
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
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  • [Presentation] 合成繊維(ナイロン)を分解する人工ペプチド酵素の創生2016

    • Author(s)
      照井 直樹,寺井 琢也,根本 直人
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
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  • [Presentation] ゲルシフトセレクションによるシングルドメイン抗体(VHH)のmRNA-タンパク質複合体形成効率の向上2016

    • Author(s)
      春原 聖人,高橋 一貴,寺井 琢也,熊地 重文,根本 直人
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] cDNA display method and its applications for the in vitro selection of functional peptides2016

    • Author(s)
      根本 直人
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-09-28
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 完全人工デザインVHH抗体の進化工学的創製2016

    • Author(s)
      鈴木武尊、根本直人
    • Organizer
      日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-06-07
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    • Invited
  • [Presentation] 進化分子工学から見た生体高分子のキラリティーについて2016

    • Author(s)
      根本直人
    • Organizer
      生命の起原および進化学会第41回学術講演会
    • Place of Presentation
      鳴門教育大学、徳島県鳴門市
    • Year and Date
      2016-03-15
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      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 試験管内進化による次世代抗体の創製2016

    • Author(s)
      根本直人
    • Organizer
      自治医科大学・埼玉大学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      自治医科大学、栃木県下野市
    • Year and Date
      2016-03-02
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      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 化学架橋剤導入による高安定化架橋ペプチドアプタマーの試験管内淘汰2015

    • Author(s)
      水谷 真奈, 新井 秀直, 種村 裕太郎, 望月 佑樹, 根本直人
    • Organizer
      日本分子生物学会、第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2015-12-02
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 試験管内ジスフィドリッチペプチドアプタマー淘汰のためのライブラリデザイン比較2015

    • Author(s)
      種村 裕太郎, 望月 佑樹, 糠塚 明, 福田 裕章, 根本直人
    • Organizer
      日本分子生物学会、第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2015-12-02
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] cDNA display法による機能分子創出2015

    • Author(s)
      根本直人
    • Organizer
      第22回ケミカルバイオロジー研究所セミナー
    • Place of Presentation
      大阪府立大学ケミカルバイオロジー研究所、大阪府大阪市
    • Year and Date
      2015-05-29
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    • Invited
  • [Presentation] 新規ピューロマイシン・リンカーを利用した翻訳後修飾ペプチドのプルダウン法2014

    • Author(s)
      種村 裕太郎, 望月 佑樹, 熊地 重文, 根本 直人
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 試験管内選択により取得されたジスルフィドリッチペプチドアプタマーは分子認識スキャフォールドとなりうるか?2014

    • Author(s)
      望月 佑樹, 根本 直人
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜パシフィコ (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 進化工学による機能分子創出・・・cDNA display法からのアプローチ2014

    • Author(s)
      根本直人
    • Organizer
      第19回分子複合医薬研究会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所関西センター (大阪府池田市)
    • Year and Date
      2014-11-21
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      2014 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 進化分子工学による分子デザイン2014

    • Author(s)
      根本直人
    • Organizer
      埼玉大学脳末梢科学セミナー
    • Place of Presentation
      埼玉大学 (埼玉県さいたま市)
    • Year and Date
      2014-11-19
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    • Invited
  • [Presentation] Exploring the peptide aptamer against amino group on a solid-phase by cDNA display and analysis of its molecular recognition mechanism2014

    • Author(s)
      Yuki Mochizuki, Koichi Nishigaki, Naoto Nemoto
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 非天然アミノ酸含有ペプチドライブラリ2016

    • Inventor(s)
      根本直人、照井直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-115257
    • Filing Date
      2016-06-09
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      2016 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 架橋ペプチドの作製方法、及びその方法を用いて作製した架橋ペプチド2015

    • Inventor(s)
      根本直人、種村裕太郎、糠塚明
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学、デンソー
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-220862
    • Filing Date
      2015-11-11
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      2015 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 試験管内淘汰及び分子間相互作用解析のための高速光架橋型共用リンカー、そのリンカーを用いた試験管内淘汰方法2015

    • Inventor(s)
      根本直人、望月佑樹
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-072810
    • Filing Date
      2015-03-31
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      2014 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 化学架橋ペプチドの作製方法、その方法を用いて作製した化学架橋ペプチド及びそのペプチドを用いて構築したcDNAディスプレイ法によるペプチドライブラリ2014

    • Inventor(s)
      根本直人,種村裕太郎,望月佑樹,熊地重文
    • Industrial Property Rights Holder
      埼玉大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-195274
    • Filing Date
      2014-09-25
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      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-12-17  

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