非天然アミノ酸の導入を可能にする新型リボソーム翻訳系の構築

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02080
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 加藤 敬行 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90567760)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ペプチド医薬 / 翻訳 / tRNA / リボソーム / 非天然アミノ酸

研究成果の概要

本研究ではリボソーム翻訳によりD-アミノ酸やβ-アミノ酸、γ-アミノ酸、N-メチルアミノ酸等の非天然アミノ酸をペプチド鎖中に効率よく導入する手法の開発を行った。さらに、この手法を活用してこれらの非天然アミノ酸を含む大環状ペプチドライブラリを構築し、mRNAデイスプレイ法により様々な疾患原因タンパク質に結合する阻害剤ペプチドの取得に成功した。得られたペプチド群は非常に強い結合力・阻害活性を示した上、高い血中安定性を持つことが明らかになった。

自由記述の分野

生物有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

D-アミノ酸やβ-アミノ酸、γ-アミノ酸、N-メチルアミノ酸等の非天然アミノ酸はペプチドの安定性や標的への結合力、細胞膜透過性等の特性を向上させることができる。これらの非天然アミノ酸を含む特殊ペプチドの翻訳合成法を確立できれば、鋳型mRNAの配列を変えるだけで容易にランダム特殊ペプチドライブラリを構築することが可能になる。さらに、mRNAディスプレイ法などの配列スクリーニング手法を適用することで、薬理活性を持つ特殊ペプチドを効率的に探索できるため、非常に有効なペプチド創薬プラットフォームとなる。