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進化分子工学を用いた診断・治療用機能化分子認識ペプチドの創成

研究課題

研究課題/領域番号 15H01810
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

伊藤 嘉浩  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (40192497)

研究分担者 上田 一樹  国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 研究員 (10615040)
多田 誠一  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (30598165)
宮武 秀行  国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 専任研究員 (50291935)
植木 雅志  国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 専任研究員 (90312264)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
40,170千円 (直接経費: 30,900千円、間接経費: 9,270千円)
2017年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2016年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2015年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
キーワード進化分子工学 / ペプチドアプタマー / 蛍光プローブ / 電気化学プローブ / 中分子創薬 / ドラッグデリバリーシステム / ナノメディシン / 分子認識ペプチド / ドラッグ・デリバリーシステム / バイオマーカー / インフルエンザ / 葉酸レセプター / ドッキング・シミュレーション / 生物・生体工学 / 分子認識 / ナノバイオ / バイオテクノロジー / 生体機能利用 / 蛍光発生プローブ / ドラッグデリバリー / 非天然アミノ酸 / 生体材料 / 蛍光性ペプチド / 医工学
研究成果の概要

進化分子工学技術(環境応答性蛍光基、電気化学重合性基、タンパク質リガンドを非天然アミノ酸として組み込んで行う化学拡張型)を用いて、有用な診断用、治療用ペプチドを開発した。
具体的には、混合するだけでバイオマーカーと相互作用し、蛍光を発生できるペプチドや、電気化学重合によって標的を分子認識・感知できるペプチドを診断用分子として開発するとともに、高活性な阻害剤薬剤、厳密な標的指向性をもつドラッグ・デリバリーシステム用リガンドを治療用ペプチドとして開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療分野では様々な診断用、治療用の試薬が用いられ、中でも抗体は、タンパク質を検出したり、抗体医薬として多様な疾患に用いられている。しかし、抗体は通常マウスなどの動物や動物細胞を用いて作られ、分子量も高く、製造コストも高い。抗体機能を代替えするもっと低分子量のものができれば有用である。
本研究では、進化分子工学を用いて、中分子量(数千)で固相法などの有機合成法で製造できるペプチドをベースにした抗体代替物ができることを明らかにした。これにより具体的に、がんの早期発見、感染症に関係するウイルスの簡便な検出法、新しい抗癌剤、副作用を抑制する抗癌剤デリバリーなどが可能であることを示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Escherichia coli expression, purification, and refolding of human folate receptor α (hFRα) and β (hFRβ)2018

    • 著者名/発表者名
      Dharmatti Roopa、Miyatake Hideyuki、Zhang Chen、Ren Xueli、Yumoto Akiko、Kiga Daisuke、Yamamura Masayuki、Ito Yoshihiro
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 印刷中 ページ: 17-22

    • DOI

      10.1016/j.pep.2018.04.006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wash-free and selective imaging of epithelial cell adhesion molecule (EpCAM) expressing cells with fluorogenic peptide ligands2018

    • 著者名/発表者名
      K.C. Tara Bahadur、Suga Kanako、Isoshima Takashi、Aigaki Toshiro、Ito Yoshihiro、Shiba Kiyotaka、Uzawa Takanori
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 500 号: 2 ページ: 283-287

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.059

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro selection of electrochemical peptide probes using bioorthogonal tRNA for influenza virus detection2018

    • 著者名/発表者名
      K. C. Tara Bahadur、Tada Seiichi、Zhu Liping、Uzawa Takanori、Minagawa Noriko、Luo Shyh-Chyang、Zhao Haichao、Yu Hsiao-hua、Aigaki Toshiro、Ito Yoshihiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 印刷中 号: 41 ページ: 5201-5204

    • DOI

      10.1039/c8cc01775a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions of in vitro selected fluorogenic peptide aptamers with calmodulin2017

    • 著者名/発表者名
      Yasodha Manandhar, Wei Wang, Jin Inoue, Nobuhiro Hayashi, Takanori Uzawa, Yutaka Ito, Toshiro Aigaki, and Yoshihiro Ito
    • 雑誌名

      Biotechnol. Lett.

      巻: 39 号: 3 ページ: 375-382

    • DOI

      10.1007/s10529-016-2257-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluorogenic enhancement of in vitro selected binding peptide ligand by replacement of fluorescent group2016

    • 著者名/発表者名
      Wei Wang, Liping Zhu, Yoshinori Hirano, Marziyeh Karamiavargani, Seiichi Tada, Guanxin Zhang, Takanori Uzawa, Deqing Zhang, Takuji Hirose, Makoto Taiji, and Yoshihiro Ito
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 88 号: 16 ページ: 7991-7997

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.6b01032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Assisted enhancement of inhibitory effects of small molecular inhibitors for kinases2016

    • 著者名/発表者名
      Wei Wang, Yoshinori Hirano, Takanori Uzawa, Makoto Taiji, and Yoshihiro Ito
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 89 号: 4 ページ: 444-446

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150414

    • NAID

      130005144950

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genetic PEGylation with different lengths on one polypeptide backbone2015

    • 著者名/発表者名
      Qingmin Zang, Seiichi Tada, Takanori Uzawa, Daisuke Kiga, Masayuki Yamamura, and *Yoshihiro Ito
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 51 号: 76 ページ: 14385-14388

    • DOI

      10.1039/c5cc04486c

    • 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 / 国際共著

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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