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遷移状態を制御する機能性人工生体分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0071
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 遷移状態制御
研究機関山梨大学 (2016-2018)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2015)

研究代表者

川上 隆史  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (60638881)

研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード遷移状態 / PUREシステム / cDNAディスプレイ / in vitro virus / mRNAディスプレイ / 生体直交性反応 / Cu-free click chemistry / DIVERSEシステム / 分子進化 / 抗体 / 遺伝暗号の拡張 / タンパク質工学 / 抗体触媒 / 抗体酵素 / アブザイム / catmab / ペプチドタグ / タンパク質ラベリング / バイオイメージング / 蛍光イメージング / 蛍光プローブ
研究成果の概要

数兆種類という多様(diverse)な(ポリ)ペプチドタグライブラリーからの超高速スクリーニングを可能にする無細胞系の分子進化により、タンパク質ラベリング用ポリペプチドタグを創製する新システム(DIVERSEシステム:Directed In Vitro Evolution of Reactive peptide-tags via Sequential Enrichment)を開発し、非酵素的に共有結合でラベリングするペプチドタグのde novo創製を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、ポリペプチドタグと低分子の反応などの生体分子関連化学反応を始めとする様々な化学反応の創製や遷移状態制御の機構解明という学術的意義を有している。また、疾患原因タンパク質(疾患原因遺伝子)の機能を阻害することに発展応用していくことも可能であり、疾病の治療を始めとする医療応用を通して人類の福祉・健康に貢献していくという社会的意義も有している。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Novel PCSK9-Binding Cyclic Peptides for Hyperlipidemia Treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Yamamoto, Takehiro Ando, Rina Iwamoto, Keita Tsukamoto, Takashi Kawakami
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 55 ページ: 105-105

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-high-throughput Screening of Cyclic N-alkyl Peptides Useful for Maintaining Pluripotency and Growth of Induced Pluripotent Stem Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Shimizu, Masashi Sato, Yoshitsugu Onuki, Takashi Kawakami, Hiroshi Kurosawa
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 55 ページ: 106-106

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peptide Selection against Reactive Small Molecular Probes for Protein Imaging and Opto-genetics by Using the DIVERSE Screening System2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Yamamoto, Hiroki Suzuki, Tomohiro Iwabuchi, Yu Shimizu, Takashi Kawakami
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Directed Evolution of a Cyclized Peptoid-Peptide Chimera against a Cell-Free Expressed Protein and Proteomic Profiling of the Interacting Proteins to Create a Protein-Protein Interaction Inhibitor2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawakami, Koji Ogawa, Tomohisa Hatta, Naoki Goshima, and Tohru Natsume
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 11 号: 6 ページ: 1569-77

    • DOI

      10.1021/acschembio.5b01014

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] De Novo Creation of Non-enzymatically Covalent-labeling Peptide Tags for Protein Imaging by Using the DIVERSE System2016

    • 著者名/発表者名
      Miya Kurata, Naoko Yanada, Koichiro Ikai, Daiki Sakamoto, Takashi Kawakami
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 53 ページ: 227-228

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Site-specific Labeling of Peptide-tagged Proteins with Nano-sized Fluorescent Probes in Living Cells for Single-molecule Imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yanada, Miya Kurata, Daiki Sakamoto, Koichiro Ikai, Takashi Kawakami
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 53 ページ: 207-208

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DIVERSE System: De Novo Creation of Peptide Tags for Non-enzymatic Covalent Labeling by In Vitro Evolution for Protein Imaging Inside Living Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawakami, Koji Ogawa, Naoki Goshima, and Tohru Natsume
    • 雑誌名

      Chemistry & Biology

      巻: 22 号: 12 ページ: 1671-1679

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2015.10.016

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vitro display evolution of cyclized peptidomimetics targeted to a chemically synthesized amyloid beta protein dimer2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawakami, Kazuma Murakami, Daiki Sakamoto, Mizuho Hanaki, Tohru Natsume, and Kazuhiro Irie
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 52 ページ: 323-324

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post-translational modification mapping of collagen that binds to HSP47 by directed ligand evolution and DNLC mass spectrometry2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawakami, Shinya Ito, Naoki Goshima, Kazuhiro Nagata, and Tohru Natsume
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 52 ページ: 321-322

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ケミカルバイオロジーを基盤とする機能性ペプチドの創製2018

    • 著者名/発表者名
      川上隆史
    • 学会等名
      Kofu Stem Cell Conference, KSCC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Novel PCSK9-Binding Cyclic Peptides for Hyperlipidemia Treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Yamamoto, Takehiro Ando, Rina Iwamoto, Keita Tsukamoto, and Takashi Kawakami
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultra-high-throughput Screening of Cyclic N-alkyl Peptides Useful for Maintaining Pluripotency and Growth of Induced Pluripotent Stem Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Shimizu, Masashi Sato, Yoshitsugu Onuki, Takashi Kawakami, Hiroshi Kurosawa
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規小分子結合ペプチドタグの開発とバイオイメージングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      山本美月、鈴木宏輝、岩渕智宏、清水優、川上隆史
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自己免疫疾患治療薬の開発を目指した新規IL6/IL6R間相互作用阻害剤の探索2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木宏輝、山本美月、岩渕智宏、清水優、川上隆史
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤の血中半減期増加への応用を目指した新規Fc結合ペプチドの開発2018

    • 著者名/発表者名
      岩渕智宏、山本美月、鈴木宏輝、清水優、川上隆史
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Peptide Selection against Reactive Small Molecular Probes for Protein Imaging and Opto-genetics by Using the DIVERSE Screening System2017

    • 著者名/発表者名
      山本美月、鈴木宏輝、岩渕智宏、川上隆史
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ChemistryからBiologyへの展開-DIVERSEスクリーニングシステムの開発とバイオイメージングへの応用-2017

    • 著者名/発表者名
      川上隆史
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DIVERSEシステムを用いた蛋白質ラベリング用ペプチドタグ創製とバイオイメージングへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      川上隆史
    • 学会等名
      第7回「産と学をつなぐSENRIの会」
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府吹田市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内分子進化法を用いたPPI阻害環状Nアルキルペプチド化合物の創製2016

    • 著者名/発表者名
      川上隆史
    • 学会等名
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー」地区ミニシンポジウム~天然物ケミカルバイオロジーの更なる発展を目指して~
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] De Novo Creation of Non-enzymatically Covalent-labeling Peptide Tags for Protein Imaging by Using the DIVERSE System2016

    • 著者名/発表者名
      倉田みや、簗田奈央子、猪飼航一郎、坂本大樹、川上隆史
    • 学会等名
      日本ペプチド学会第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Site-specific Labeling of Peptide-tagged Proteins with Nano-sized Fluorescent Probes in Living Cells for Single-molecule Imaging2016

    • 著者名/発表者名
      簗田奈央子、倉田みや、坂本大樹、猪飼航一郎、川上隆史
    • 学会等名
      日本ペプチド学会第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Directed evolution of antibody-like peptides for proteomics2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawakami, Naoki Goshima, and Tohru Natsume
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無細胞分子進化法と超高感度質量分析を用いた翻訳後修飾の網羅的解析2015

    • 著者名/発表者名
      川上隆史、伊藤進也、五島直樹、永田和宏、夏目徹
    • 学会等名
      日本ペプチド学会第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 実施状況報告書
  • [学会発表] アミロイドβ二量体を標的とする非天然型環状ペプチドの試験管内分子進化2015

    • 著者名/発表者名
      川上隆史、村上一馬、阪本大樹、花木瑞穂、夏目徹、入江一浩
    • 学会等名
      日本ペプチド学会第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 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化分子工学と有機合成化学を基盤とするペプチドツール創製システムの構築2015

    • 著者名/発表者名
      川上隆史
    • 学会等名
      BioJapan2015 World Business Forum
    • 発表場所
      パシフィコ横山(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 2種類の人工塩基を有するDNAアプタマー2018

    • 著者名/発表者名
      山本美月、川上隆史
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 細胞膜透過性ペプチド創製を指向したPUREシステムとmRNAディスプレイ法による大環状Nアルキルペプチドの超高速スクリーニング2017

    • 著者名/発表者名
      山本美月、鈴木宏輝、岩渕智宏、清水優、川上隆史
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学 生命環境学部 生命工学科 川上研究室のホームページ

    • URL

      https://tkawakami.wixsite.com/kawakami-laboratory

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 山梨大学 生命環境学部 生命工学科 川上研究室のホームページ

    • URL

      http://www.bt.yamanashi.ac.jp/modules/kenkyu/index.php?content_id=20

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.molprof.jp/~kawakami/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/takakawa/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 任意の標的物質と共有結合可能な(ポリ)ペプチド/タンパク質タグの選択方法及び選択されて得られた(ポリ)ペプチド/タンパク質タグ2015

    • 発明者名
      川上隆史、夏目徹
    • 権利者名
      川上隆史、夏目徹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-160191
    • 出願年月日
      2015-08-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-07-14   更新日: 2020-03-30  

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