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標的分子と特異的に共有結合を形成する特殊ペプチドの探索

研究課題

研究課題/領域番号 16J05654
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 ケミカルバイオロジー
研究機関東京大学

研究代表者

小澤 直也  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード特殊ペプチド / スクリーニング / 共有結合
研究実績の概要

本研究では、反応性官能基を持つ環状ペプチドライブラリーを構築し、標的との共有結合形成能力を指標としたスクリーニング法を確立することを目指している。今年度は、前年度のスクリーニングで発見したペプチドについてさらに詳細な評価を行うとともに、別のタンパク質を標的としたスクリーニングも実施した。
まず、寄生虫由来のタンパク質と共有結合を形成することが確認されていた2種類のペプチドについて、結合部位を調べた。標的タンパク質をペプチドと反応させた後にプロテアーゼで分解し、断片をLC-MSで分析することで、ペプチドが結合しているアミノ酸残基を特定した。
次に、これらのペプチドの一方をモデルとして、共有結合形成速度を合理的設計によって変更することを試みた。本研究で使用した反応性官能基は小さな置換基であるフッ素を導入することで構造変化を最小限にしながら脱離基の酸性度を容易に変更できるように設計されているため、ペプチドと標的タンパク質の間の共有結合形成速度を合理的設計によって容易に変更できると期待される。そこで、反応性官能基に含まれるフッ素の個数と位置を変化させた複数のペプチドを化学合成し、標的タンパク質と一定時間反応させた。脱離基の酸性度が高いほどペプチドが結合したタンパク質が増えたため、共有結合形成速度を合理的に変更できることが確認された。
さらに、本研究の手法の汎用性を検証するためにEGFRを標的としたスクリーニングを行い、EGFRと共有結合を形成すると期待されるペプチドを1種類同定した。このペプチドを蛍光標識したものを化学合成し、EGFRと反応させてSDS-PAGEで分析したところ、EGFRが蛍光を示したため共有結合形成が確認された。また、他の3種類のタンパク質との反応も調べたところ、EGFRと選択的に反応することが確認された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] In vitro selection of macrocyclic peptides that bind to epidermal growth factor receptor2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ozawa, Yuki Goto & Hiroaki Suga
    • 雑誌名

      Peptide Science 2017

      巻: - ページ: 165-166

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular signaling and gene expression profiles evoked by a bivalent macrocyclic peptide that serves as an artificial MET receptor agonist2018

    • 著者名/発表者名
      Miao Wenyu、Sakai Katsuya、Ozawa Naoya、Nishiuchi Takumi、Suzuki Yoshinori、Ito Kenichiro、Morioka Tomomi、Umitsu Masataka、Takagi Junichi、Suga Hiroaki、Matsumoto Kunio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16492-16492

    • DOI

      10.1038/s41598-018-34835-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 特殊環状ペプチドを中核とした革新的次世代バイオ医薬品の開発2016

    • 著者名/発表者名
      広瀬久昭、小澤直也、菅裕明
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 42(10) ページ: 14-17

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Facile Development of Peptide-based Covalent Protein Modifiers by In Vitro Selection2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ozawa, Yuki Goto & Hiroaki Suga
    • 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] 共有結合を介して標的タンパク質と結合する特殊ペプチドの探索2017

    • 著者名/発表者名
      小澤直也、後藤佑樹、菅裕明
    • 学会等名
      第5回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In vitro selection of macrocyclic peptides binding covalently to a target protein2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ozawa, Yuki Goto, Hiroaki Suga
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of an in vitro selection system for D-peptides that bind to a microRNA precursor2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ozawa, Takayuki Katoh, Hiroaki Suga
    • 学会等名
      24th ZESTY Network seminar
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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