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人工架橋構造と非天然アミノ酸による多様な分子形状形成と機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 26350970
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 ケミカルバイオロジー
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, 教授 (60509727)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード進化工学 / ペプチドライブラリ / 多様性 / 試験管内進化 / 進化分子工学 / 架橋ペプチド / ペプチドアプタマー / ペプチド / アプタマー / cDNA display / 次世代抗体 / 非天然アミノ酸
研究成果の概要

cDNAディスプレイ法は無細胞翻訳系を試験管内でペプチドやタンパク質を進化させる技術で、非天然アミノ酸や架橋剤を用いた化学架橋が可能である。この特徴を生かして従来にはない複雑な形状のペプチドを作製できると考えた。本研究ではその基盤技術を確立すべく無細胞翻訳系を用いた1)非天然アミノ酸の導入技術 2)架橋剤を用いた翻訳後の化学架橋技術の開発に成功した。1)では翻訳後、クリックケミストリーを用いて30%の効率で従来にない嵩高い非天然アミノ酸の導入に成功し特許出願した。2)では架橋剤の長さの違いにより機能が異なることを示し、論文7報にまとめた。これらより新規能ペプチドの創製が進展すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Enhanced mRNA-protein fusion efficiency of a single-domain antibody by selection of mRNA display with additional random sequences in the terminal translated regions2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takahashi, Masato Sunohara, Takuya Terai, Shigefumi Kumachi and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 14 号: 0 ページ: 23-28

    • DOI

      10.2142/biophysico.14.0_23

    • NAID

      130005396150

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vitro Selection of Random Peptides against Artificial Lipid Bilayers: A Potential Tool to Immobilize Molecules on Membranes2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Kobayashi, Takuya Terai, Yuki Yoshikawa, Ryoya Ohkawa, Mika Ebihara, Masahito Hayashi, Kingo Takiguchi, and Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Chem Commun (Camb)

      巻: 53 号: 24 ページ: 3458-3461

    • DOI

      10.1039/c7cc00099e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An RNA Binding Peptide Consisting of Four Types of Amino Acid by in Vitro Selection Using cDNA Display2016

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

      ACS Omega

      巻: 1 号: 1 ページ: 52-57

    • DOI

      10.1021/acsomega.6b00015

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] cDNAディスプレイによる機能性ペプチドアプタマーの創生2016

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 雑誌名

      日本生物工学会誌

      巻: 94 ページ: 481-484

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 試験管内進化を加速するcDNA display システム2016

    • 著者名/発表者名
      熊地重文、根本直人
    • 雑誌名

      酵素工学ニュース

      巻: 76 ページ: 21-25

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Analysis of Liposome Anchoring Peptide Selected by Complementary DNA display (cDNA display)2015

    • 著者名/発表者名
      Naoto Nemoto, Yuki Yoshikawa, Toshiki Miyajima, and Shota Kobayashi
    • 雑誌名

      Peptide Science 2014 (Edited by Akira Otaka)

      巻: 51 ページ: 71-72

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A versatile puromycin-linker using cnvK for high-throughput in vitro selection by cDNA display2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Takeru Suzuki, Kenzo Fujimoto, Naoto Nemoto
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology

      巻: 212 ページ: 174-180

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2015.08.020

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Easy and rapid binding assay for functional analysis of disulfide-containing peptides by a pull-down method using a puromycin-linker and a cell-free translation system2015

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

      Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 161-172

    • DOI

      10.3390/biology4010161

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 架橋ペプチドの進化工学とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 65 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [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
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ハイスループット淘汰技術を用いた配列空間探査による新機能分子(ネオバイオ分子)の創製2016

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 合成繊維(ナイロン)を分解する人工ペプチド酵素の創生2016

    • 著者名/発表者名
      照井 直樹,寺井 琢也,根本 直人
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ゲルシフトセレクションによるシングルドメイン抗体(VHH)のmRNA-タンパク質複合体形成効率の向上2016

    • 著者名/発表者名
      春原 聖人,高橋 一貴,寺井 琢也,熊地 重文,根本 直人
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] cDNA display method and its applications for the in vitro selection of functional peptides2016

    • 著者名/発表者名
      根本 直人
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 完全人工デザインVHH抗体の進化工学的創製2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木武尊、根本直人
    • 学会等名
      日本蛋白質科学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進化分子工学から見た生体高分子のキラリティーについて2016

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第41回学術講演会
    • 発表場所
      鳴門教育大学、徳島県鳴門市
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内進化による次世代抗体の創製2016

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      自治医科大学・埼玉大学合同シンポジウム
    • 発表場所
      自治医科大学、栃木県下野市
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学架橋剤導入による高安定化架橋ペプチドアプタマーの試験管内淘汰2015

    • 著者名/発表者名
      水谷 真奈, 新井 秀直, 種村 裕太郎, 望月 佑樹, 根本直人
    • 学会等名
      日本分子生物学会、第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 試験管内ジスフィドリッチペプチドアプタマー淘汰のためのライブラリデザイン比較2015

    • 著者名/発表者名
      種村 裕太郎, 望月 佑樹, 糠塚 明, 福田 裕章, 根本直人
    • 学会等名
      日本分子生物学会、第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] cDNA display法による機能分子創出2015

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      第22回ケミカルバイオロジー研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪府立大学ケミカルバイオロジー研究所、大阪府大阪市
    • 年月日
      2015-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規ピューロマイシン・リンカーを利用した翻訳後修飾ペプチドのプルダウン法2014

    • 著者名/発表者名
      種村 裕太郎, 望月 佑樹, 熊地 重文, 根本 直人
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 試験管内選択により取得されたジスルフィドリッチペプチドアプタマーは分子認識スキャフォールドとなりうるか?2014

    • 著者名/発表者名
      望月 佑樹, 根本 直人
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化工学による機能分子創出・・・cDNA display法からのアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      第19回分子複合医薬研究会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所関西センター (大阪府池田市)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進化分子工学による分子デザイン2014

    • 著者名/発表者名
      根本直人
    • 学会等名
      埼玉大学脳末梢科学セミナー
    • 発表場所
      埼玉大学 (埼玉県さいたま市)
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring the peptide aptamer against amino group on a solid-phase by cDNA display and analysis of its molecular recognition mechanism2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mochizuki, Koichi Nishigaki, Naoto Nemoto
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 非天然アミノ酸含有ペプチドライブラリ2016

    • 発明者名
      根本直人、照井直樹
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-115257
    • 出願年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 架橋ペプチドの作製方法、及びその方法を用いて作製した架橋ペプチド2015

    • 発明者名
      根本直人、種村裕太郎、糠塚明
    • 権利者名
      埼玉大学、デンソー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-220862
    • 出願年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 試験管内淘汰及び分子間相互作用解析のための高速光架橋型共用リンカー、そのリンカーを用いた試験管内淘汰方法2015

    • 発明者名
      根本直人、望月佑樹
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-072810
    • 出願年月日
      2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 化学架橋ペプチドの作製方法、その方法を用いて作製した化学架橋ペプチド及びそのペプチドを用いて構築したcDNAディスプレイ法によるペプチドライブラリ2014

    • 発明者名
      根本直人,種村裕太郎,望月佑樹,熊地重文
    • 権利者名
      埼玉大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-195274
    • 出願年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-12-17  

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