| 研究課題/領域番号 |
21K05400
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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38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
櫻井 香里 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50447512)
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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 |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 標的タンパク質探索 / 化学プローブ / 金ナノ粒子 / ラベリング / スクリーニング / 標的タンパク質 / アフィニティーラベリング / 化学修飾 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
標的タンパク質は、医薬品や生物活性分子の分子作用機構を理解する上で極めて重要であり、合理的な基盤技術の確立が急務である。本研究では、独自技術である金ナノ粒子を基盤としたフォトアフィニティープローブの設計を発展させて種々の抗癌活性化合物に応用し、汎用性の高い標的タンパク質網羅同定技術を確立する。このために、①プローブの簡易合成法の開発と、②標的タンパク質ラベル化に適した求電子基を探索し、標的タンパク質の質量分析法による網羅解析へ応用し、技術の一般化を目指す。これにより、従来技術的に困難であった医薬品の標的・オフターゲットタンパク質の網羅同定や生物活性分子の新規作用機構の解明を飛躍的に加速する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、申請者の独自技術である金ナノ粒子を基盤としたアフィニティーラベリングプローブの設計を発展させて種々の抗癌活性化合物に応用し、汎用性の高い標的タンパク質網羅同定技術を確立する。具体的目標として、①クリックケミストリーによる金ナノ粒子プローブの簡易合成と標的タンパク質網羅同定への応用、②金ナノ粒子プローブによる標的タンパク質網羅解析のための求電子基の探索、を計画した。
2022年度においては、4種類のモデル天然物リガンド化合物のアルキン体と6種類の光反応基のリポ酸誘導体の合成に取り組んだ。また、標的タンパク質ラベル化に適したラベル基を探索するため、新たに10種類の求電子基のアルキン誘導体の合成を検討し、また2021年度に合成した10種類の求電子基アルキン体のリポ酸誘導体を合成した。
2021年度までに合成した10種類の求電子基のリポ酸誘導体とモデルリガンドであるラクトースと共修飾したプローブを用いて、アフィニティーラベリング反応を、様々な反応条件下で迅速に評価するために、マルチウェルプレートを用いた反応スクリーニング系を構築した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は当初計画に基づいて以下の2つの具体的目標の実現を目指し、①に関しては金ナノ粒子機能性部位として、光反応基のリポ酸誘導体および、モデルリガンドである4種類の天然物のアルキン誘導体およびリポ酸誘導体を合成した。②においてはタンパク質反応性が期待される10種類の求電子基のアルキン誘導体を新たに合成し、また2021年度に得た10種類の求電子基アルキン体のリポ酸誘導体の合成を達成した。さらに、2021年度までに合成した10種類の求電子基のリポ酸誘導体とモデルリガンドであるラクトースと共修飾したプローブを用いて、複数の結合タンパク質に対する、様々な反応条件下でのラベリング反応を、迅速に評価するためのマルチウェルプレートを用いた反応スクリーニング系を構築に成功した。
①クリックケミストリーによる金ナノ粒子プローブの簡易合成と標的タンパク質網羅同定への応用
②金ナノ粒子プローブによる標的タンパク質網羅解析のための求電子基の探索
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度は、当初計画の具体的目標を達成するため、①に関しては、抗癌活性化合物の誘導体と光反応基誘導体を修飾した金ナノ粒子プローブを種々の組み合わせで合成し、これらを用いたタンパク質の効率的なアフィニティーラベリング反応の開発および標的タンパク質のプロファイリング解析を実施する。②に関しては、2022年度に構築したスクリーニング系を用いて、異なる求電子基を修飾した30種以上のアフィニティーラベリングプローブを調達し、多種類のタンパク質に対する反応性を評価する。また求電子性ラベルにより標的可能なタンパク質残基を明らかにし、金ナノ粒子アフィニティーラベリングの一般性に関する知見を創出する。
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