| 研究領域 | 遅延制御超分子化学 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05096
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
村岡 貴博 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70509132)
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| 研究分担者 |
馬渕 拓哉 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (10795610)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
50,050千円 (直接経費: 38,500千円、間接経費: 11,550千円)
2023年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2022年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | タンパク質 / フォールディング / 遅延制御 / 超分子化学 / ミスフォールディング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体は、そのすべての空間階層で非対称構造をボトムアップ構築している。しかし生体同様の非対称形分子・分子集合体を、現在の超分子化学を基盤にボトムアップ構築することは困難である。本研究では、生体における非対称形構築の中心的かつ普遍的な速度論支配の制御方法「遅延制御」の化学的再構築を目的とする。細胞における蛋白質フォールディングに関わる遅延制御分子、遅延制御分子集合体の模倣分子システムを開発し、非対称形分子である蛋白質の効率的なフォールディングを実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、生体のシャペロンに見られるフォールディング促進機構を化学的に再構築することを目的とした。疎水性ユニットと相互作用するシクロデキストリンを母骨格とするチオールおよびジスルフィド化合物を用いて、置換基導入とその位置の効果による遅延制御効果を評価した。シクロデキストリンの、疎水性ユニットとの相互作用部に置換基を導入することで、シャペロンと類似の動的な相互作用形体が発現することが示された。シャペロン類似の相互作用を形成する化合物は、比較分子に比べて高いフォールディング促進効果を示したことから、シャペロンと類似の分子認識機構の模倣が、タンパク質フォールディング促進に有効であることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質は医薬品に用いられる社会的にも重要な物質群である。その活性を発現させるためには、適切な立体構造へ導くフォールディング制御が重要である。本研究では、タンパク質フォールディングを効率的に進める化合物の開発に成功し、動的な相互作用の有効性として新たな設計指針を呈示した。この成果は、医薬品タンパク質の製造効率を向上させることなど、社会、産業上重要な技術の基盤になる。また、タンパク質だけでなく、合成高分子の立体構造を制御する技術へ、将来展開されうる学術的意義がある。
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