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2005 年度 実績報告書

ペプチドインフォマティクス〜機能性ペプチドの探索・設計手法の開発〜

研究課題

研究課題/領域番号 17206082
研究機関名古屋大学

研究代表者

本多 裕之  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70209328)

研究分担者 大河内 美奈  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70313301)
井藤 彰  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (60345915)
キーワードペプチド / バイオインフォマティクス / ペプチドアレイ / 網羅的 / がん治療 / ナノ微粒子 / デザイン / 細胞死誘導ペプチド
研究概要

ペプチドは低分子で比較的合成しやすいが、ビルディングブロックであるアミノ酸は20種類あるためそのバリエーションは膨大で、新規機能性ペプチドの探索は困難である。われわれはすでに、膨大な生物情報を解析し基本となる因果関係のルールを抽出する手法(ファジィニューラルネットワーク、FNN)を確立した。本研究ではペプチド探索研究に、インフォマティクス手法を組み合わせた、新しい概念である"ペプチドインフォマティクス"の確立と検証を目的とする。
1)がん治療用ペプチド医薬の開発を目的として、ペプチドアレイを用いてTRAIL配列中から細胞死誘導ペプチドの探索を行った。その結果、新規細胞死誘導ペプチド5個が探索でき、RNSCWSKDという配列が最も効果が高く、可溶化ペプチド(2mM)でも効果があり、多量体(MAP)化することで0.01mMでも効果があることがわかった。また、同様にアポトーシスを誘導することが知られているFasLの配列から探索した結果、CNNLPという5-merの配列が得られ、残基置換ペプチドを作成して比較したところ、NNNLP, CNNNP, CNNLT, CNNLW, CNNLYなど29種類のまったく新規の細胞死誘導ペプチドの探索に成功し、1残基目のサイズが重要で、2残基3残基目はAsnが好ましいことがわかった。
2)ペプチドアレイデータの解析ツールを開発するために、FNNを改良したブースト化ファジィ分類器手法(BFCS)を開発した。BFCSを、免疫応答に関係するMHCクラスII分子に結合するペプチドの解析に応用した結果、従来法よりも高い推定精度(84.6%)のモデルが構築できた。また1残基目に、Ile, Leu, Phe, Valなどの疎水度が高く比較的大きいアミノ酸残基が使われると、MHC分子に結合しやすいというルールも発見できた。
3)その他、がん特異的抗原になり得る候補ペプチドの探索に成功した。接着ペプチドもスクリーニングし、新規のペプチドを複数探索している。無機材料としてZnOナノ微粒子に選択的に結合するペプチドについても探索を始めた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] High-throughput screening of cell death inducible short peptides from TNF-related apoptosis-inducing ligand sequence2006

    • 著者名/発表者名
      Mina Okochi, Mari Nakanishi, Ryuji Kato, Takeshi Kobayashi, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      FEBS Letters 580・3

      ページ: 885-889

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of peptide binding to MHC classII molecules using boosted fuzzy classifier with sweep operator method2006

    • 著者名/発表者名
      Hiro Takahashi, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 101・2

      ページ: 137-141

  • [雑誌論文] Pentamer peptide from fas antigen ligand inhibits tumor-growth with solid-bound form found by peptide array2006

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Kato, Yukako Okuno, Chiaki Kaga, Mitoshi Kunimatsu, Takeshi Kobayashi, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Journal of Peptido Research 6・suppl.1

      ページ: 146-153

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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