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タンパク質間の特異的相互作用を活用する高選択的バイオコンジュゲーション法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K19331
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

国嶋 崇隆  金沢大学, 薬学系, 教授 (10214975)

研究分担者 三代 憲司  金沢大学, 新学術創成研究機構, 准教授 (60776079)
藤田 光  金沢大学, 薬学系, 助教 (40782850)
松本 拓也  金沢大学, 薬学系, 助教 (40800214)
松永 司  金沢大学, 薬学系, 教授 (60192340)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード抗体 / バイオコンジュゲーション / タンパク質 / 触媒反応
研究開始時の研究の概要

タンパク質の特定の位置だけを高収率で化学修飾(バイオコンジュゲーション)する方法は、創薬、生命科学においてますます重要な技術となっている。タンパク質中には、これを構成する天然アミノ酸に由来する特定の限られた種類の官能基が、繰り返し且つ多数存在するため、どれか一つだけを化学及び位置選択的に化学修飾することは極めて難しい。一般に、タンパク質と特異的な親和性を有する低分子化合物を用いた親和標識法が用いられるが、化学修飾位置の選択性は十分ではない。そこで本課題では、より高度な分子認識能を示すタンパク質間相互作用に着目し、これを利用した高選択的な新規化学修飾法の開発を目指す。

研究成果の概要

タンパク質の化学修飾は、創薬や生命科学研究において重要な役割を担っており、タンパク質の特定の位置を自在に化学修飾する技術の開発が求められている。本課題では、標的認識能をもつタンパク質の標的認識サイト付近に触媒機能を導入した「タンパク質触媒」の開発を目標として研究を行った。その結果、特定の抗体をモデルに用いて、抗原認識部位の近傍を特異的に化学修飾し、その修飾後も抗原結合能が保持されるような新規方法論の開発に成功した。今後この技術を広く展開することで、タンパク質触媒開発はもちろん様々な用途への活用も期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発を目指したタンパク質の修飾技術は、ケミカルバイオロジー分野から、疾患の基礎的なメカニズム解明、さらにその診断、治療まで、非常に幅広い分野で高い需要がありながら未だ発展途上の技術である。今回代表者らが開発した技術は、現在、他の研究グループによって進められている取り組みとは全く異なるアプローチによるものであり、他の手法が抱える課題を解決できる可能性をもっている。よって、新規技術開発という点から高い学術的意義をもち、同時にその成果は生命科学研究の推進から医療の発展にまで繋がり得る点で高い社会的意義をもつ。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Hydrophobic‐Substrate‐Selective Dehydrative Condensations at the Emulsion Interface under Conditions where Competitive Reactions Proceed in the Bulk Aqueous Phase2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Takuya、Hirata Eri、Zhang Hanlin、Hioki Kazuhito、Kunishima Munetaka
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200602

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epitope-Based Specific Antibody Modification2023

    • 著者名/発表者名
      Horie Saki、Mishiro Kenji、Nishino Mio、Domae Inori、Wakasugi Mitsuo、Matsunaga Tsukasa、Kunishima Munetaka
    • 雑誌名

      ChemRxiv

      巻: 2023

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2023-c0k4n

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conjugation of 4-(dimethylamino)pyridine to primary amines in aqueous buffer solutions using an N-hydroxysuccinimide ester reagent2021

    • 著者名/発表者名
      Horie Saki、Fujita Hikaru、Yamashita Rina、Kunishima Munetaka
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 81 ページ: 153343-153343

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.153343

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 抗体の新規化学修飾法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      堀江彩紀,三代憲司,西野未桜,堂前いのり,若杉光生,松永司,国嶋崇隆
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Conjugation of an aminopyridine-based nucleophilic catalyst to aliphatic primary amines in aqueous media using an N-hydroxysuccinimide ester reagent2021

    • 著者名/発表者名
      Saki Horie, Hikaru Fujita, Rina Yamashita, Munetaka Kunishima
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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