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革新的創薬を目指した環状ペプチドライブラリーの構築

研究課題

研究課題/領域番号 13J03534
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 創薬化学
研究機関東京大学

研究代表者

長野 正展  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードペプチド触媒 / キナーゼ / 試験管内進化 / ペプチド / RaPID / アミノ酸 / 環状ペプチド / リン酸化 / 翻訳語修飾 / リボソーム翻訳合成
研究実績の概要

本研究は、従来ない生物科学的手法と有機化学的手法を併せて最小環状ペプチドを探索するものである。採用三年目は、ヒストンH3を選択的チオリン酸化する環状ペプチド触媒、すなわち天然オーロラBキナーゼを模した最小キナーゼの探索を行った。リン酸ドナーとして、探索に適したATPgammaSを用い、一兆個を超える環状ペプチドライブラリーを構築し、ビオチン-ストレプトアビジンの強力な結合力を利用した触媒捕捉系を確立して探索を行ったが、残念ながらチオリン酸化されたヒストン構造を有する活性種の発見には至っていない。また環状構造を単環のみならず、より強固な立体構造を形成することから触媒ポケットとして適するであろう2環状ペプチドライブラリーの作成を行った。しかし、こちらも単環状と同じく触媒活性種の濃縮には至らなかった。これらの結果は、通常のキナーゼが約300アミノ酸より構成されるのに対し、今回触媒として用いた環状ペプチドが18アミノ酸と10倍以上小さいことが、キナーゼとして働く触媒の少なさに繋がり、結果的にキナーゼの回収を難しくしたと考察できる。一方、抗ヒストンH3-リン酸化Ser10抗体により捕捉する手法で触媒探索を行った結果、結果として抗原と競合して抗体に結合するするユニークなペプチド種を獲得できる興味深い知見が得られたので、本成果を論文発表する予定である。現在、リン酸化触媒からより成功率が高いであろうアシル化触媒ペプチドの探索に達成目標を修正し、研究を行っている。採用後三年間で触媒を発見することは出来なかったが、今後の触媒探索の成功の鍵を握る有益な情報は得られたと考えている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Regioselective Synthesis of fused-tricyclic peptides by post-translational chemical modification2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nagano, N. K. Bashiruddin, H. Suga
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 2015 ページ: 115-116

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of fused tricyclic peptides using a reprogrammed translation system and chemical modification.2015

    • 著者名/発表者名
      N.K. Bashiruddin; M. Nagano; H. Suga
    • 雑誌名

      Bioorganic chemistry

      巻: 61 ページ: 45-50

    • DOI

      10.1016/j.bioorg.2015.06.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Amino equatorial effect of a six-membered ring amino acid on its peptide 310- and a-helices2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hirata, Atsushi Ueda, Makoto Oba, Mitsunobu Doi, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, Masanobu Nagano, Hiroshi Suemune, Masakazu Tanaka
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 71 号: 16 ページ: 2409-2420

    • DOI

      10.1016/j.tet.2015.02.075

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Helical Peptide-Foldamers Having a Chiral Five-Membered Ring Amino Acid with Two Azido Functional Groups2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Oba, Hiroomi Takazaki, Naomi Kawabe, Mitsunobu Doi, Yosuke Demizu, Masaaki Kurihara, Hiromu Kawakubo, Masanobu Nagano, Hiroshi Suemune, and Masakazu Tanaka
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 79 号: 19 ページ: 9125-9140

    • DOI

      10.1021/jo501493x

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile and Stabile Linkages Through Tyrosine : Bioconjugation Strategies with the Tyrosine-Click Reaction2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ban^1, ; M. Nagano^1 Gavrilyuk, J. ; Hakamata, W. ; Barbas, CF, III. (^1 These authors contribute equally.)
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 52 号: 4 ページ: 520-532

    • DOI

      10.1021/bc300665t

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Regioselective Synthesis of Tricyclic peptides by post-translational chemical modification2015

    • 著者名/発表者名
      長野正展、加藤ナセルバシルディン、菅裕明
    • 学会等名
      第52回 ペプチド討論会
    • 発表場所
      平塚中央公民館(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳後修飾によるトポロジー制御型トリサイクリックペプチドの合成2015

    • 著者名/発表者名
      長野正展、加藤ナセルバシルディン、菅裕明
    • 学会等名
      第9回 バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学工学部 黒髪南地区キャンパス(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] チロシン高度選択的ラベル化剤の開発と薬物抗体コンジュゲートへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      長野正展、坂仁志、袴田航、猪熊翼、Julia Gavrilyuk、Carlos F. Barbas, III
    • 学会等名
      第39回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学百年記念講堂(福岡市東区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] ファルマシア2016

    • 著者名/発表者名
      長野正展
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      公益社団法人 日本薬学会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 機能性大環状ポリペプチドの翻訳合成とRaPID探索2015

    • 著者名/発表者名
      菅裕明、吉冨徹、長野正展
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      高分子 高分子学会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 未来を切り拓く特殊ペプチド創薬2014

    • 著者名/発表者名
      長野正展、吉冨徹、菅裕明
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      ファルマシア 日本薬学会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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