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抗体に代わるナノバイオデバイス構築に適した高選択性分子認識ペプチドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J08919
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 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関埼玉大学

研究代表者

望月 佑樹  埼玉大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,530千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード進化分子工学 / cDNAディスプレイ / ジスルフィドリッチペプチド / スキャフォールド / VHH / ピューロマイシン・リンカー / ペプチドアプタマー / アミノ基認識 / ファージディスプレイ
研究実績の概要

抗体分子は、従来、優れた分子認識分子として医薬・診断薬・研究用試薬等の多方面で利用されているが、ナノテクノロジーに用いられている各種素材との適合性に課題があり、代わりとなる分子認識分子の開発が望まれている。本研究は、優れた分子認識能を有するペプチドをデザインする戦略の確立を目指した。具体的には、人工的に複数のジスルフィド架橋を組込むことで立体構造を安定化させペプチドの分子認識能を向上させることを試みた。平成25年度には進化分子工学的技術であるcDNAディスプレイ法を用いてアミノ基認識ジスルフィドリッチペプチド(DRP)の取得に成功している。平成26年度はアミノ基認識DRP内のジスルフィド架橋により形成されるループ領域をランダム化した二次ライブラリを作製し、cDNAディスプレイ法を用いて元の配列とは全く異なる新規アミノ基認識DRP配列の取得に成功した。この結果は、進化分子工学的にde novoデザインされた分子認識DRPをスキャフォールドとして利用できる可能性を示唆するものと考えている。
また、ラクダ科動物由来の重鎖抗体の認識機能部位を取り出したVHH抗体も熱安定性が極めて高くナノテクノロジーへの適合性に優れていると考え、cDNAディスプレイ法を用いてデザインすることを試みた。その結果、低分子化合物であるアンピシリンに結合するVHH抗体を試験管内で人工的にデザインすることに成功した。加えて、基盤技術であるcDNAディスプレイ法による分子認識分子のデザインを更に効率化するために、分子認識DRPのプルダウンアッセイ法並びに候補配列の取得と結合評価の両目的に利用可能な新規ピューロマイシン・リンカーを開発した。
これらの成果により、ナノテクノロジーとの適合性が良い多様な分子認識分子の開発が促進され、革新的なナノバイオデバイスの開発につながることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013

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

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tanemura, Yuki Mochizuki, Shigefumi Kumachi and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 161-172

    • DOI

      10.3390/biology4010161

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Amino group binding peptide aptamers with double disulphide-bridged loops selected by in vitro selection using cDNA display2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Koichi Nishigaki, and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 42 ページ: 5608-5610

    • DOI

      10.1039/c4cc00799a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Analysis of Peptide Aptamers against Survivin selected from a Novel Three-Finger Scaffold Library by cDNA Display2014

    • 著者名/発表者名
      Takeru Suzuki, Yuki Mochizuki, Yuya Yotsumoto, Miho Suzuki, Koichi, Nishigaki, Tai Kubo, and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Peptide Science 2013(Y. Nishiuchi and T. Theshima (Eds.))

      ページ: 175-176

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increasing the library size in cDNA display by optimizing purification procedures2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Shigefumi Kumachi, Koichi Nishigaki and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Biological Procedures Online

      巻: 15 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1186/1480-9222-15-7

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cDNA displayによる分子デザイン―mRNA display(in vitro virus)からcDNA displayへ―2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人、望月佑樹、上野真吾
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 53 ページ: 250-253

    • NAID

      10031191846

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      望月佑樹、根本直人
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会ワークショップ『人工デザインによる分子認識の最前線 ―Scaffoldを中心として―』
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] cDNAディスプレイ法による固相上のアミノ基認識ペプチドの探索とその分子認識機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      望月佑樹、西垣功一、根本直人
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道、札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In Vitro Selection of Peptide Aptamers Against Survivin from a Novel Three-Finger Scaffold Library.2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Yuya Yotumoto, Takeru Suzuki, Miho Suzuki, Koichi Nishigaki, Tai Kubo, and Naoto Nemoto
    • 学会等名
      The 27th Annual Symposium of The Protein Society
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 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、親和性測定用リンカー-タンパク質の作製方法(以下略)2015

    • 発明者名
      根本直人、望月佑樹
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-072810
    • 出願年月日
      2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 次世代型フラグメント抗体作製用DNAライブラリの作製方法、その方法を用いて作製されたライブラリ、及び次世代型フラグメント抗体2014

    • 発明者名
      望月佑樹、根本直人
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-166700
    • 出願年月日
      2014-08-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 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

    • 発明者名
      種村裕太郎、望月佑樹、根本直人
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-195274
    • 出願年月日
      2014-09-25
    • 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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