| 研究領域 | 精密高分子による次世代医薬開拓 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05048
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
星野 友 九州大学, 工学研究院, 教授 (40554689)
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| 研究分担者 |
長尾 匡憲 九州大学, 工学研究院, 助教 (40904008)
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| 研究期間 (年度) |
2022-05-20 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
48,100千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 11,100千円)
2024年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2023年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2022年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
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| キーワード | 高分子進化 / 精密高分子 / プラスチック抗体 / 制御ラジカル重合 / 分子進化工学 / 創薬 / 分子認識 / ブロック重合 / 均一高分子 / ラジカル重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、様々な官能基を有する汎用性のモノマーを制御ラジカル重合し、クロマト技術を駆使して組成・配列・構造の差異により分離することで精密高分子のライブラリを作成する。相互作用スクリーニングにより疾患原因タンパクに強く結合する精密高分子を同定し、組成、配列を決定する。疾患としては予備検討済みの癌およびCOVID-19の致死原因の敗血症とする。また、A02班と共に、精密高分子の高速進化システムを開発する。さらに、A03班とともに、分子進化工学を用いて互いを強く認識する精密高分子・ペプチドペアを取得する。最後にA04班と共に動物実験により精密高分子による疾患治療を実証する。
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| 研究実績の概要 |
２０２２年度は、アクリル酸やtertブチルアクリルアミドのような様々な官能基を有する汎用性のモノマーを制御ラジカル重合し、クロマト技術を駆使して組成・配列・構造の差異により分離する ことで精密オリゴマーのライブラリを作成した。次に得られた精密オリゴマーとモデル標的分子であるペプチドとの相互作用スクリーニングにより標的ペプチドの特定の配列に強く結合する精密オリゴマーを同定し、組成、配列 を決定した。さらに、標的ペプチドの異なる部位を認識するオリゴマーをナノ粒子内に導入する技術を開発した。最後に、様々な組み合わせのオリゴマーを導入したナノ粒子と標的ペプチドの相互作用スクリーニングを行い、標的ペプチドの異なるアミノ酸配列を協同的に認識することで標的ペプチドを特異的に強く認識可能なナノ粒子の同定に成功した。以上の結果を世界で初めての配列が均一な分子認識ナノ粒子としてAngew Chem誌に発表した。また、高分子の末端に官能基を道入する技術を開発し、末端同士を反応させることで環状の高分子を合成する技術を開発した。また当該環状高分子が標的タンパク質と強く結合することを明らかとした。また、A02班と共に、精密高分子の高速進化システムの開発をスタートした。さらに、A03班とともに、分子進化工学を用いて互いを強く認識する精密高分子・ペプチドペアを取得した。また、A04班と共に動物実験に温度応答性高分子よりによる新しいガンの治療方法を実証した。さらに、完全に立体構造が均一なオリゴマーの単離に成功し、２件のポスター賞を受賞した。また、側鎖を部位特異的に変換する技術の開発を行い、１件のポスター賞を受賞した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
２０２２年度は、アクリル酸やtertブチルアクリルアミドのような汎用性のモノマーの配列を完全に制御した形でナノ粒子内に導入することで極めて高度な標的分子認識能を発揮できるを世界で初めて報告し、Angew Chem誌に発表することができた。また、高分子の末端に官能基を道入する技術を開発し、末端同士を反応させることで環状の高分子を合成する技術を開発し、Polym. Chem.誌に発表することができた。さらに、完全に立体構造が均一なオリゴマーの単離に成功し、２件のポスター賞を受賞した。また、側鎖を部位特異的に変換する技術の開発を行い、１件のポスター賞を受賞した。特に立体構造が均一なオリゴマーの単離および部位特異的な変換技術の開発については初年度想定した以上の研究の進展であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
汎用性モノマー、連鎖移動剤、開始剤を用いて大規模ライブラリを作成する。ライブラリーのラベル化のための末端修飾条件を確立する。ライ ブラリー拡張の為の側鎖変換技術を開発する。導入した分取式UPLCを用いてライブラリーを高速・分取ラベル化する技術を開発する。多連式QC Mやプレートリーダーを駆使した相互作用スクリーニングにより癌の標的分子VEGFや敗血症の標的分子ヒストンと強く結合する精密高分子を同 定しA03班に提供する。同時にA02班と高分子のDNAタグ化条件を検 討し条件が決まり次第A02にライブラリを提供する。また、安全試験用にラ イブラリを合成し、A04班に提供する。
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