| 研究課題/領域番号 |
19H04202
|
|---|
| 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62010:生命、健康および医療情報学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立感染症研究所 (2022)
東京大学 (2019-2021) |
|---|
研究代表者 |
黒田 大祐 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (60756732)
|
|---|
| 研究分担者 |
田部 亜季 国立感染症研究所, エイズ研究センター, 研究員 (60786367)
森本 淳平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (70754935)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
|
|---|
| キーワード | 抗体設計 / ペプチド設計 / 分子シミュレーション / 機械学習 / 親和性成熟 / 安定性 / 分子設計 / 抗体工学 / 抗体 / ペプチド / 物性計測 / 機能計測 / 分子デザイン / 単ドメイン抗体 / Supercharging / 蛋白質工学 / シミュレーション / タンパク質工学 / 熱安定性 / 凝集性 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
物質を分子レベルで自在に設計・制御する技術は、多くの研究者にとって「夢の技術」である。蛋白質の物性を自在に制御できるようになれば、基礎研究のみならず、医薬品や新規素材開発への応用など、その社会へのインパクトも大きい。本研究では、主に蛋白質の「機能」に焦点を当て、ランダムな変異導入ではなく、コンピュータ技術に基づき、合理的に機能性分子を創製するための分子設計手法を開発する。コンピュータを用いた情報処理技術と蛋白質工学実験による計測を駆使して、機能性分子の創製法の確立を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
分子シミュレーションと機械学習に基づくバーチャル空間での変異導入実験を通して、より高機能な抗体設計技術を考案し、以下の成果を得た。1）2種類の異なる抗体の物性の向上に成功した。（2）3種類の異なる抗体の機能の向上に成功した。（3）機能性ペプチドの創製に成功した。（4）抗体の親和性成熟過程を解析し、抗体進化の過程で導入される変異の役割を明らかにした。(5)単ドメイン抗体の抗原認識部位の配列-構造相関を明らかにした。（6）上記1~5で同定されたデザイン変異を機械学習によりどの程度予測できるかを検証した。（7）分子動力学計算を用いて、さまざまなタンパク質工学実験結果の合理的な解釈を試みた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質を分子レベルで自在に設計・制御する技術は、多くの研究者にとって「夢の技術」である。タンパク質の物性を自在に制御できるようになれば、基礎研究のみならず、医薬品や新規素材開発への応用など、その社会へのインパクトも大きい。また、脊椎動物の免疫系に関わる抗体分子は、異物に対して高い特異性を持ち、生体防御を担っている。抗体に関する研究は、生体分子の特異的分子認識機構に関する知見を与えるだけではなく、近年注目を集めている抗体医薬品などの開発にもつながる。
|
