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Nanodiscとセルフリー合成系による創薬基盤技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K13096
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

車 兪徹  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (40508420)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードセルフリー 系 / nanodisc / GPCR / mRNA display / 抗体医薬 / 創薬基盤研究 / cell-freeシステム / Nanodisc / 無細胞タンパク質合成系 / 受容体膜タンパク質 / 試験管内選択 / ポストゲノム創薬 / セルフリー合成系
研究成果の概要

Nanodicを加えたcell-free系において、バクテリオロドプシン(bR)を合成し、bRが膜挿入したNDを調製した。これをベイトととし、ランダムなアミノ酸(AA)配列を持つ10AAペプチドのプールから特異的に結合する配列を選択した。選択された配列のDNA情報からさらに次サイクルのライブラリーを作製し、同じセレクションを数回繰り返したあと、選択された配列をNGSにより解析した。その結果、サイクルを重ねるごとにコピー数が増加した配列が入手できた。これらのDNA配列情報からターゲットのbRに特異的に結合するペプチドの裏付け実験を行なっている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

モノクローナル抗体を作製する従来の方法は、ハイブリドーマ法やファージディスプレイ法があるが、いずれの方法においても、ターゲット抗原発現細胞や精製抗原タンパク質の入手が必要である。申請者は先端技術としての試験管内合成法と、最新の脂質操作技術を用いて、正しい構造を維持した膜タンパク質の合成に成功している。本方法により、これまでの生体や培養細胞を用いた方法と比較して、抗体入手までの時間が大幅に短縮できることが期待できる。このようなセルフリー系による抗原作製と、連続した抗体作製ができるようになれば、抗体医薬創薬研究の1次選別技術として広く応用できることが期待できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Synthetic cells produce a quorum sensing chemical signal perceived by Pseudomonas aeruginosa2018

    • 著者名/発表者名
      Rampioni Giordano、D’Angelo Francesca、Messina Marco、Zennaro Alessandro、Kuruma Yutetsu、Tofani Daniela、Leoni Livia、Stano Pasquale
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 17 ページ: 2090-2093

    • DOI

      10.1039/c7cc09678j

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] De Novo Synthesis of Basal Bacterial Cell Division Proteins FtsZ, FtsA, and ZipA Inside Giant Vesicles2018

    • 著者名/発表者名
      Furusato Takumi、Horie Fumihiro、Matsubayashi Hideaki T.、Amikura Kazuaki、Kuruma Yutetsu、Ueda Takuya
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 7 号: 4 ページ: 953-961

    • DOI

      10.1021/acssynbio.7b00350

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 無細胞タンパク質合成系の高度化と合成生物学への展開2017

    • 著者名/発表者名
      金森崇,杉本(永池)崇,車兪澈,網藏和晃,上田卓也
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 89 号: 2 ページ: 211-220

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2017.890211

    • NAID

      40021203278

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2017-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] What can synthetic biology offer to artificial intelligence (and vice versa)?2016

    • 著者名/発表者名
      Luisa Damiano, Yutetsu Kuruma and Pasquale Stano
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 148 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2016.09.005

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 膜タンパク質の無細胞合成法2016

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈, 上田 卓也
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 56 号: 3 ページ: 162-164

    • DOI

      10.2142/biophys.56.162

    • NAID

      130005153070

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 試験管内で人工的に合成するトランスポーター膜タンハパク質2018

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈
    • 学会等名
      第3回トランスポーター研究会関東部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reconstruction of functional cell membrane based on cell-free system2017

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      Cell-free Synthetic Biology Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of a Model Cell Membrane Applicable to the Protocell Study2017

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of an artificial cell for the study of early cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      International Conference The Origin of Life - Synergy among the RNA, Protein, and Lipid Worlds
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Next approach to formulation of artificial membrane2017

    • 著者名/発表者名
      Yutetsu Kuruma
    • 学会等名
      Origins of Life
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 人工細胞の創製とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      CMC出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 実験医学2016

    • 著者名/発表者名
      車 兪澈
    • 総ページ数
      139
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] website of yutetsu kuruma

    • URL

      https://members.elsi.jp/%7Ekuruma/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] YUtetsu Kuruma website

    • URL

      http://gncd.jp/yk_test/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop "Reconstructing the Phenomenon of Life -To Retrace the Emergence of Life -"2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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