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鏡像型タンパク質の特性を活かした創薬スキャフォールドの創製と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K24010
補助金の研究課題番号 22H02747 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関京都薬科大学

研究代表者

大石 真也  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (80381739)

研究分担者 野中 元裕  京都大学, 医学研究科, 教授 (70514173)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード鏡像型タンパク質 / 抗体様分子 / 医薬品探索 / スクリーニング / モダリティ
研究開始時の研究の概要

本研究では、ペプチド・タンパク質の化学合成技術を駆使して、抗がん剤の医薬シーズとなりうる『鏡像抗体様分子』を創製するための探索基盤技術を確立する。従前の研究課題で確立した「天然物・天然資源の鏡像体からの医薬シーズ探索技術」の適用範囲を抗体様分子に拡張することにより、鏡像抗体様分子の創薬スキャフォールド(モダリティ)としての価値を明らかにする。複数の鏡像型標的タンパク質と鏡像抗体様分子の化学合成を実現するとともに、さまざまな疾患に関わる標的タンパク質に対するスクリーニングによる抗がん剤候補化合物の探索を通して、鏡映変換の概念による新しい創薬研究の領域を開拓する。

研究実績の概要

全配列がD-アミノ酸から構成される鏡像型抗体様分子の新しい創薬スキャフォールドとしての応用を目指して、鏡像型抗体様分子を効率的に探索・創製するための創薬基盤技術の確立に向けた検討を行った。
(1)抗体様分子の化学合成法の確立と活性型タンパク質の取得:抗体様分子の1つであるモノボディにアミノ酸置換を導入した改変体を大量に化学合成するプロセスを確立し、活性型タンパク質を安定に供給する調製条件を設定した。また、鏡像型モノボディを頻回投与したマウスでは抗薬物抗体の産生量が顕著に少なく、鏡像型モノボディが低免疫原性の抗体様分子であることを明らかにした。
(2)ファージディスプレイ法による抗体様分子のスクリーニング基盤の確立:細胞増殖に関与する成長因子の鏡像型タンパク質に対するスクリーニングを行った。ランダム化する位置・配列などの工夫により複数のヒット配列を取得した。得られたヒット配列を有する鏡像型ナノボディについて、活性配列の特性にあわせた化学合成プロセス、及び、フォールディング条件を確立した。この鏡像型ナノボディは天然型の標的分子に対する同等の結合親和性を有していることを確認し、鏡像スクリーニングプロセスが鏡像抗体様分子の探索に有効であることを明らかにした。
(3)免疫機能制御に関与する標的タンパク質の合成と生物活性評価系の構築:腫瘍免疫の機能調節に関わる標的分子の化学合成タンパク質について、相互作用するリガンドとの相互作用解析を行い、組換え体と同程度の結合親和性を示すことを確認した。また、この過程で、フォールディング処理後の活性タンパク質画分の割合を簡便に解析可能な分析手法を確立した。新たなスクリーニング対象として自己免疫疾患の標的分子を設定し、化学合成プロセスの確立に向けた検討に着手した。

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

検討対象としていた鏡像型モノボディの免疫原性に関する基礎的知見を取得するとともに、鏡像スクリーニングにより創薬標的に対する結合親和性を示す鏡像型ナノボディを同定することができた。スクリーニング対象となる標的分子の化学合成研究では、当初の想定とは異なる事象により新たな検討が必要であったものの、全体計画には大きな影響を与えずに進めることができている。これらのことから、当初の計画の通りおおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

引き続き、抗体様分子や創薬標的分子の化学合成研究を進めるとともに、スクリーニングを展開する。新たに得られるヒット配列に応じて、鏡像抗体様分子の化学合成を実施する。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 学会発表 (17件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 鏡像タンパク質を活用した創薬研究2023

    • 著者名/発表者名
      大石真也
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー:タンパク質に挑戦する化学
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鏡の中の中分子化合物からの医薬シーズの探索技術2023

    • 著者名/発表者名
      大石真也
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 創薬モダリティとしての応用を指向した鏡像モノボディの化学合成法の確立と応用2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤志乃, 岩本直也, 眞鍋麻彩子, 井貫晋輔, 大野浩章, 野中元裕, 大石真也
    • 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] 免疫チェックポイントを調節するタンパク質の化学合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      岩本直也, 佐々木順平, 青木啓輔, 井貫晋輔, 大野浩章, 大石真也
    • 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] Coibamide Aの構造活性相関研究:N末端の直鎖状構造の変換2023

    • 著者名/発表者名
      辻岡里菜, 鈴木力斗, Daphne Mattos, 小林数也, Jane Ishmael, Kerry McPhail, 大石真也
    • 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] 免疫原性の低減を志向した鏡像VHH抗体の開発2023

    • 著者名/発表者名
      青木啓輔, 野中元裕, 小田幸穂, 東克暁, 眞鍋麻彩子, 木村寛之, 井貫晋輔, 大野浩章, 大石真也
    • 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] 血管内皮増殖因子VEGFに対して特異的に結合する鏡像VHH抗体の探索2022

    • 著者名/発表者名
      青木啓輔, 野中元裕, 小田幸穂, 東克暁, 眞鍋麻彩子, 井貫晋輔, 大野浩章, 大石真也
    • 学会等名
      第54回若手ペプチド夏の勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メチル基にまつわる小さな話2022

    • 著者名/発表者名
      大石真也
    • 学会等名
      第54回若手ペプチド夏の勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MCP-1に結合するミラーイメージ人工抗体の創製2022

    • 著者名/発表者名
      三浦清楓, 近藤太志, 薄井友輔, 大石真也, 藤野公茂, 林剛介, 村上裕
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マクロラクトン構造を改変したCoibamide A誘導体の構造活性相関研究2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木力斗, 喜多村隆志, 井貫晋輔, 大野浩章, 大石真也
    • 学会等名
      第72回日本薬学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 抗MCP-1人工抗体のミラーイメージ選択2022

    • 著者名/発表者名
      三浦清楓, 近藤太志, 薄井友輔, 大石真也, 藤野公茂, 林剛介, 村上裕
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the immunogenicity of mirror-image single-domain antibody binding to vascular endothelial growth factor2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Aoki, Motohiro Nonaka, Sakiho Oda, Katsuaki Higashi, Asako Manabe, Shinsuke Inuki, Hiroaki Ohno, Shinya Oishi
    • 学会等名
      第59回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and functional analysis of mirror-image monobody2022

    • 著者名/発表者名
      Naoya Iwamoto, Yukino Sato, Asako Manabe, Shinsuke Inuki, Hiroaki Ohno, Motohiro Nonaka, Shinya Oishi
    • 学会等名
      第59回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鏡像VHH抗体の免疫原性評価と免疫ライブラリーを用いた配列取得2022

    • 著者名/発表者名
      眞鍋麻彩子, 前田佳夕, 青木啓輔, 薄井友輔, 髙橋里菜, 大野浩章, 森瀬譲二, 岡昌吾, 大石真也, 野中元裕
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] VEGF結合活性を示す鏡像VHH抗体の探索研究2022

    • 著者名/発表者名
      青木啓輔, 野中元裕, 小田幸穂, 東克暁, 眞鍋麻彩子, 井貫晋輔, 大野浩章, 大石真也
    • 学会等名
      第39回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 麻疹ウイルス膜融合阻害ペプチドの構造最適化研究2022

    • 著者名/発表者名
      山口夕貴, 髙原葵, 青木啓輔, 中津亨, 平田和成, 鈴木聡志, 林宏典, 河治久実, 井貫晋輔, 大野浩章, 加藤博章, 村山和隆, 児玉栄一, 大石真也
    • 学会等名
      第39回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鏡像モノボディの化学合成法の確立と機能評価2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤志乃, 岩本直也, 眞鍋麻彩子, 井貫晋輔, 大野浩章, 野中元裕, 大石真也
    • 学会等名
      第39回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/yakuhin/publication.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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