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細胞表現系を用いた特殊ペプチドスクリーニング技術の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J09744
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 機能生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

西尾 洸祐  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード環状ペプチド / スクリーニング / 人型ロボット / 自動化 / 結合ベーススクリーニング / 特殊ペプチドライブラリ / 特殊ペプチド
研究実績の概要

本年度は、当初の計画から方針を少し変えて、人型ロボットによりRaPIDシステム(菅研究室で開発された、標的蛋白質に高い結合力を有する環状ペプチドを素早くスクリーニングする技術)を自動化することで、RaPIDシステムによる新規環状ペプチド探索の効率化、加速化を目的とした。(1)人型ロボットのセットアップおよび(2)人型ロボットによるRaPIDシステムによる新規環状ペプチドのスクリーニングの2つを具体的な目標とした。以下にそれぞれの研究実施状況について示す。
(1)は、研究室に導入した双腕人型ロボットが実験を行うためのプロトコール作成、およびロボットの動作に関する各種パラメーターの最適化を行った。人型ロボットは、人が行っている実験を模倣して行えるように開発されたが、RaPIDシステムで求められるような精密かつ複雑な実験での応用例はなかった。実際、動作をプログラミングし実験を行ったが全く良好な結果が得られなかった。そこで、ロボットの性能に合わせた独自のプロトコールの作成を行い、さらに各実験操作ごとに人での実験結果と比較しながら動作の最適化を行うことで、人の実験と遜色ない結果を得ることに成功した。
(2)については、4種類の蛋白質(TET1、Smurf2、MET、Akt2)を標的蛋白質として選択し、ロボットを用いてRaPIDシステムによる環状ペプチドのスクリーニングを行った。それぞれの標的蛋白質に対して、複数の環状ペプチドが同定された。TET1とAkt2に対して同定された環状ペプチドは、標的蛋白質への結合だけでなく阻害活性を示すことも明らかとした。Smurf2およびMETに対して同定された環状ペプチドも、それぞれの標的蛋白質に対して高い結合力を示すことを明らかとした。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] A Substrate-Binding-State Mimic of H2O2-Dependent Cytochrome P450 Produced by One-point Mutagenesis and Peroxygenation of Non-native Substrates2016

    • 著者名/発表者名
      O. Shoji, T. Fujishiro, K. Nishio, Y. Kano, H. Kimoto, S. Chien, H. Onoda, A. Muramatsu, S. Tanaka, A. Hori, H. Sugimoto, Y. Shiro, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Tech.

      巻: 6 号: 15 ページ: 5806-5811

    • DOI

      10.1039/c6cy00630b

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Semi-automation of the RaPID system: Robotic in vitro selection of functional macrocyclic peptides for diverse target proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nishio
    • 学会等名
      The 3rd ALPS Symposium on Photon Science
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-automation of the RaPID system: Robotic in vitro selection of functional macrocyclic peptides for diverse target proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nishio, Takahiro Kizaki, Hiroaki Suga
    • 学会等名
      ETHZ-UTokyo Strategic Partnership Symposium on Science, Design, Manufacturing, and Information
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robotic in vitro selection of functional macrocyclic peptides for diverse target proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nishio, Takahiro Kizaki, Hiroaki Suga
    • 学会等名
      NTU-SNU-UTokyo chemistry symposium
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メチルシトシン酸化酵素Tet1に対する特殊環状ペプチド阻害剤の試験管内選択、あえてね2014

    • 著者名/発表者名
      西尾洸祐、米沢理人、加藤敬行、油谷浩幸、菅裕明
    • 学会等名
      第46回若手ペプチド夏の勉強会
    • 発表場所
      京都府立青少年海洋センター(マリンピア)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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