| 研究課題/領域番号 |
21K05287
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
瀧 真清 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70362952)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | warhead / SuFEx反応 / コンビナトリアルスクリーニング / 中分子型コバレントバインダー / ファージディスプレイ / コバレントドラッグ / ペプチド型コバレントバインダー / レトロインバージョン（RI）法 / 中分子型TCI / 潜在型warhead / ペプチド型TCI / 中分子バイオロジクス / 中分子コバレントバイン ダー / 拡張ファージディスプレイ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
抗体並みの分子認識能を持ち、低濃度で標的へ素早く共有結合する分子を以下の3ステップで作製する。
1. 標的蛋白質内の特定残基（チロシンやリジンなど）と素早く反応しうる共有結合反応起点（warhead）を新たに作製する。
2. 上記warheadを持つライブラリーペプチドを化学合成し、この中から標的蛋白質に対して共有結合しうるfragmentペプチドを探索する。
3. 上記fragmentペプチドを、拡張ファージディスプレイ法を用いて更に分子進化させ、枝分かれ構造による幅広い作用面積での多点分子認識能を持つT型またはH型構造を持つペプチド性コバレントバインダーへと変換し、性能および作用機序を確かめる。
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| 研究成果の概要 |
拡張T7ファージディスプレイ法の要領で、潜在性warheadにペプチドライブラリーを付与して多様化させた後、同ライブラリーを標的蛋白質(GST)に作用させることで、標的親和性と反応活性とを同時に有するペプチド型コバレントバインダーを迅速選択することに成功した。セレクション過程において、GSTとwarhead修飾ペプチドとが適切な位置関係を持って並ぶことで、適切な反応場が構築された時のみ共有結合反応を引き起こし、わずか2ラウンドのバイオパニングにおいて、血清中の様々な蛋白質には共有結合せず、GSTに対してのみ特異的に共有結合しうる配列が濃縮された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体中分子を母骨格としたコバレントバインダーは、化学合成が容易であることに加えて、多点認識により標的蛋白質への高い特異性を持ち、少ない投与量で持続的な薬効を示し、副作用のリスクを大いに低減し得るものと考えており、今回これを進化工学的に取得する技術の確立を行った。ペプチドや核酸のような中分子は、分子量が3万に満たないことに由来する腎排泄および酵素分解による血中安定性の低さが問題となるが、標的蛋白質との共有結合形成によって分子量が増加することに加え、共有結合形成後に酵素分解から逃れて安定性が向上していることも今回確認しており、潜在的に生体内での使用に耐え得ることを示唆している。
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