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低分子化合物を特異的に認識する新機能ペプチドの進化工学的創製

研究課題

研究課題/領域番号 23510253
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子科学
研究機関埼玉大学

研究代表者

根本 直人  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60509727)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード進化分子工学 / ペプチド / アプタマー / アミノ基認識 / 分子間相互作用 / 試験管内淘汰 / cDNA display / mRNA display / ペプチドアプタマー / 分子認識 / 架橋構造 / ジスルフィド結合 / 進化工学 / In vitro selection / cDNA display / Peptide aptamer / mRNA/cDNA display / 抗体低分子化 / 低分子認識分子 / 分子間相互作用解析 / 表面プラズモン共鳴法 / プルダウン法
研究概要

cDNA display法のOne-pot調整に成功コストと時間の両面において大幅な削減が可能になった。さらに、無細胞翻訳系と新規ピューロマイシン・リンカーを利用し、簡易かつ迅速に分子間相互作用を解析する方法を開発した。これらをベースに低分子化合物としてビーズ上のアミノ基を特異的に認識する2つのジスルフィド架橋構造をもつペプチドを試験管内淘汰することに成功し、それらが特有の架橋構造を有することを世界で最初に明らかにした。これによりペプチドが低分子化合物を認識することが可能であることからナノ構造の認識分子として有用であることにもなり、今後、ナノテクノロジー分野への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 1件) 図書 (7件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Amino group binding peptide aptamers with double disulphide-bridged loops selected by in vitro selection using cDNA display2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki, K. Nishigaki, N. Nemoto
    • 雑誌名

      Chem Commun

      巻: 50 ページ: 5608-5610

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amino group binding peptide aptamers with double disulphide-bridged loops selected by in vitro selection using cDNA display2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Koichi Nishigaki, and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 42 ページ: 5608-5610

    • DOI

      10.1039/c4cc00799a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cDNA display による分子デザイン- mRNA display(in vitro virus)からcDNA display へ-2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人、望月佑樹、上野真吾
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 53 ページ: 250-253

    • NAID

      10031191846

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increasing the library size in cDNA display by optimizing purification procedures2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki, S. Kumachi, K. Nishigaki, N. Nemoto
    • 雑誌名

      Biol Proced Online

      巻: 15 ページ: 7-7

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pull-down method with a biotinylated bait protein prepared by cell-free translation using a puromycin-linker2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki, F. Kohno, K. Nishigaki, N. Nemoto
    • 雑誌名

      Anal. Biochem

      巻: 434 ページ: 93-95

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increasing the library size in cDNA display by optimizing purification procedures2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Shigefumi Kumachi, Koichi Nishigaki and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Biological Procedures Online

      巻: 15 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1186/1480-9222-15-7

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cDNA displayによる分子デザイン -mRNA display(in vitro virus)からcDNA displayへ-2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人、望月佑樹、上野真吾
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 53 ページ: 250-253

    • NAID

      10031191846

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pull-down method with a biotinylated bait protein prepared by cell-free translation using a puromycin-linker2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Fumiaki Kohno, Koichi Nishigaki, Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 434 号: 1 ページ: 93-95

    • DOI

      10.1016/j.ab.2012.10.041

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antagonistic effect of disulfide-rich peptide aptamers selected by cDNA display on interleukin-6-dependent cell proliferation2012

    • 著者名/発表者名
      N. Nemoto, C. Tsutsui, J. Yamaguchi, S. Ueno, M. Machida, T. Kobayashi, T. Sakai
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 421 ページ: 129-133

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro Selection of Peptide Aptamers against Acetylcholine-binding Protein (AChBP) from Disulfide-rich Peptide Library by cDNA Display2012

    • 著者名/発表者名
      N. Nemoto, S. Kimura, S. Kumachi, W. Cai, M. Suzuki, K. Nishigaki, and T. Kubo
    • 雑誌名

      Peptide Science 2011: K. Sakaguchi (Ed.)

      ページ: 89-90

    • NAID

      10030204056

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of a puromycin-linker to extend the selection target varieties in cDNA display method.2012

    • 著者名/発表者名
      Ueno S, Kimura S, Ichiki T, Nemoto N.
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology

      巻: 162 号: 2-3 ページ: 299-302

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2012.09.003

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] cDNA Display: Rapid Stabilization of mRNA Display2012

    • 著者名/発表者名
      Shingo Ueno and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 805 ページ: 113-135

    • DOI

      10.1007/978-1-61779-379-0_8

    • ISBN
      9781617793783, 9781617793790
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of Disulfide-Rich Peptide Aptamers Using cDNA Display2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 805 ページ: 237-250

    • DOI

      10.1007/978-1-61779-379-0_13

    • ISBN
      9781617793783, 9781617793790
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A function of the primitive protein consisting of four kinds of amino acids2012

    • 著者名/発表者名
      Shigefumi Kumachi, Miho Suzuki, Koichi Nishigaki, Yuzuru Husimi, Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Viva Origino

      巻: 40 (Supplement) ページ: 47-47

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach towards the origin of primitive translation system from the viewpoint of genotype-phenotype linking strategy2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Nemoto, Yuzuru Husimi
    • 雑誌名

      Viva Origino

      巻: 40 (Supplement) ページ: 48-48

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-pot preparation of mRNA/cDNA display by a novel and versatile puromycin-linker DNA2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki , M. Biyani , S. T. -Ueno , M. Suzuki , K. Nishigaki , Y. Husimi , and N. Nemoto
    • 雑誌名

      ACS Comb. Sci

      巻: 13 ページ: 478-485

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-pot preparation of mRNA/cDNA display by a novel and versatile puromycin-linker DNA2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki , Manish Biyani , Sachika Tsuji-Ueno , Miho Suzuki , Koichi Nishigaki , Yuzuru Husimi and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      ACS Comb. Sci.

      巻: 13 号: 5 ページ: 478-485

    • DOI

      10.1021/co2000295

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ペプチドで広がる医療・診断技術 - ペプチドアプタマーを中心にして -2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      第4回 「医工連携によるイノベーション創出研究会」
    • 発表場所
      さいたま市
    • 年月日
      2013-12-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] cDNA display 法を用いた TNFα に対するシステインリッチペプチドライブラリの試験管内淘汰実験2013

    • 著者名/発表者名
      澤田 貴宏,望月 佑樹、鈴木 美穂,西垣功一、根本 直人
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2013-12-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 標的分子の多様性を拡張するペプチドアプタマー取得ための cDNA display 法2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      Biotech 2013
    • 発表場所
      東京(東京ビックサイト)
    • 年月日
      2013-05-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Easy-to-use and Rapid Molecular Interaction Analysis by Combination of Pull-down method with mRNA Display2012

    • 著者名/発表者名
      F. Kono, Y. Mochizuki, M. Suzuki, K. Nishigaki, N. Nemoto
    • 学会等名
      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Optimization of In Vitro Protein Selection using mRNA/cDNA Display Method to Search Functional Peptides and Proteins Rapidly2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki, N. Nemoto
    • 学会等名
      Protein & Peptide Conference 2012
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Molecular Interactions Analysis by Fluorescence Correlation Spectroscopy(FCS) Method and Rapid Fluorescence Labeling of Proteins with a cell-free Translation System2012

    • 著者名/発表者名
      Shigefumi Kumachi, Miho Suzuki, Koichi Nishigaki, Naoto Nemoto
    • 学会等名
      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, (Fukuoka, 2012)
    • 発表場所
      福岡 (福岡国際会議場)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of In Vitro Protein Selection using mRNA/cDNA Display Method to Search Functional Peptides and Proteins Rapidly2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki & Naoto Nemoto
    • 学会等名
      Protein & Peptide Conference2012(招待講演)
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 4種類のアミノ酸(GADV)からなる原始タンパク質の機能2012

    • 著者名/発表者名
      熊地 重文 、鈴木 美穂 、西垣 功一 、伏見 譲 、根本 直人
    • 学会等名
      生命の起源および進化学会第37回学術講演会
    • 発表場所
      大阪薬科大学 (高槻)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] In vitro evolution of peptide aptamers against survivin from a novel three-finger scaffold library by cDNA display2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Yotsumoto,Y. Mochizuki,M. Suzuki,K. Nishigaki,N. Nemoto
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会(MBSJ2011)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] cDNA display 法によるジスルフィド結合を複数含むペプチドライブラリからのアセチルコリン結合タンパク質結合ペプチドアプタマーの試験管内淘汰2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人、木村真之介、熊地重文、Cai Weiyan、鈴木美穂、西垣功一、久保 泰
    • 学会等名
      第48回ペプチド討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] タンパク/ペプチドの簡易で迅速な精製・ビオチン化法2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2011「新技術説明会」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, W. Cai, M. Suzuki, K. Nishigaki, T. Kubo, N. Nemoto
    • 学会等名
      第49回日本物理学会年会
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] cDNA display 法による新機能分子の創出2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      理研シンポジウム 第6回「バイオものづくり」シンポジウム
    • 発表場所
      和光
    • 年月日
      2011-05-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] cDNA display法による新機能分子の創出2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      理研シンポジウム 第6回 「バイオものづくり」シンポジウム」(招待講演)
    • 発表場所
      理化学研究所 (埼玉県・和光)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗体に代るペプチドを用いた分子認識材料(ペプチドアプタマー)の迅速な創製2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      H23年度首都圏北部4大学新技術説明会(招待講演)
    • 発表場所
      JST/サイエンスプラザ (東京)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗体に代るペプチドを用いた分子認識材料(ペプチドアプタマー)の迅速な創製2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      埼玉大学地域オープンイノベーションセンター産学官協議会第12回定期総会(招待講演)
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ (大宮)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク/ペプチドの簡易で迅速な精製・ビオチン化法2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2011「新技術説明会」(招待講演)
    • 発表場所
      東京国際フォーラム (東京)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] cDNA display法によるジスルフィド結合を複数含むペプチドライブラリからのアセチルコリン結合タンパク質結合ペプチドアプタマーの試験管内淘汰2011

    • 著者名/発表者名
      根本直人、木村真之介、熊地重文、Cai Wei yan、鈴木美穂、西垣功一、久保 泰
    • 学会等名
      第48回ペプチド討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (札幌)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] In vitro evolution of peptide aptamers against survivin from a novel three-finger scaffold library by cDNA display2011

    • 著者名/発表者名
      Yuya Yotsumoto,Yuki Mochizuki,Miho Suzuki,Koichi Nishigaki,Naoto Nemoto
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会(MBSJ2011)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation of functional peptides consisting of four kinds of amino acids by in vitro selection-An approach to the origin of translation2011

    • 著者名/発表者名
      Shigefumi Kumachi, Miho Suzuki, Koich Nishigaki, Yuzuru Husimi, Naoto Nemoto
    • 学会等名
      第49回日本物理学会年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学 (姫路)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドで広がる医療・診断技術 ー ペプチドアプタマーを中心にして -

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      第4回 「医工連携によるイノベーション創出研究会」
    • 発表場所
      大宮ビジネスセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 遺伝子型-表現型対応付け技術,『進化分子工学-高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発-』 第2編 第3章2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 『進化分子工学-高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発-』2013

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Evolutionary Molecular Engineering to Efficiently Direct in vitro Protein Synthesis, CELL-FREE PROTEIN SYNTHESIS (Edited by Manish Biyani)2012

    • 著者名/発表者名
      M. Biyani, M. Biyani, N. Nemoto, Y. Husimi
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Evolution of Disulfide-Rich Peptide Aptamers Using cDNA Display, Methods in Mol. Biol2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki, N. Nemoto
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] cDNA Display : Rapid Stabilization of mRNA Display, Methods in Mol. Biol2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, N. Nemoto
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] CELL-FREE PROTEIN SYNTHESIS (Edited by Manish Biyani)2012

    • 著者名/発表者名
      Manish Biyani, Madhu Biyani, Naoto Nemoto and Yuzuru Husimi
    • 総ページ数
      135
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Peptide Science 2011: K. Sakaguchi (Ed.)2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Nemoto, Shinnosuke Kimura, Shigefumi Kumachi, Weiyan Cai, Miho Suzuki, Koichi Nishigaki, and Tai Kubo
    • 総ページ数
      431
    • 出版者
      In vitro Selection of Peptide Aptamers against Acetylcholine-binding Protein (AChBP) from Disulfide-rich Peptide Library by cDNA Display
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~nemoto/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 埼玉大学工学部機能材料工学科 根本研究室

    • URL

      http://park.saitama-u.ac.jp/~nemoto/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 特許2012

    • 発明者名
      根本直人、熊地重文、塩野博文
    • 権利者名
      埼玉大学、(株)ニコン
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-255737
    • 出願年月日
      2012-11-21
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] スリーフィンガー構造を有するリガンド、及びそれを用いた分子の検出2011

    • 発明者名
      根本直人、四本勇也
    • 権利者名
      根本直人、四本勇也
    • 産業財産権番号
      2011-253311
    • 出願年月日
      2011
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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