全４塩基遺伝暗号翻訳システムの開発と超多様化ペプチド創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号	18H02083
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分37010:生体関連化学
研究機関	北陸先端科学技術大学院大学
研究代表者	芳坂貴弘北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (30263619)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス	完了 (2021年度)
配分額 *注記	17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円) 2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円) 2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円) 2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード	非天然アミノ酸 / 遺伝暗号 / ４塩基コドン / ペプチド / 無細胞翻訳系 / 遺伝暗号拡張 / 非天然ペプチド / 無細胞翻訳 / 分子進化
研究成果の概要	本研究では、天然に存在しない多種多様な「非天然アミノ酸」をペプチドやタンパク質に導入することを可能にするために、もともと3文字からなる遺伝暗号を4文字に拡張した「4塩基コドン」をさらに発展させることを試みた。その結果、従来よりも多種類の4塩基コドンが非天然アミノ酸の導入に利用可能であることを見いだし、さらに多種類の4塩基コドンの翻訳効率を一括で評価する手法も確立することができた。
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究成果は、生物の基本原理である遺伝暗号が大幅に拡張できることを明らかにしたとともに、多種多様な非天然アミノ酸からなるペプチドやタンパク質の生合成を可能にするものである。本手法は、ペプチド創薬技術と組み合わせることで、多様な非天然アミノ酸からなるペプチドの中から特定の標的分子に結合するペプチドを取得することを可能にし、新たなペプチド医薬の取得などへの応用が期待される。