DNAを足場としたペプチド断片の同時連結反応によるタンパク質の効率的化学合成

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05313
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 林 剛介 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40648268)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: タンパク質化学合成 / ペプチド連結反応 / DNA templated chemistry

研究成果の概要

本研究ではDNAの2重鎖形成を足がかりとしたペプチド連結反応を開発した。DNAとペプチドを光分解性のリンカーで繋いたコンジュゲートを作製し（光照射によって、DNA-ペプチド間の結合が切れ、天然の配列を持つペプチドが生成することを確認）、2種類の光分解性DNA-ペプチドコンジュゲートを用いてペプチド連結反応を行った。その結果、DNAを足場としたペプチド連結反応は通常のペプチド連結反応よりも1000倍以上の速さで進行することが明らかとなった。最終的には、3種類のDNA-ペプチドコンジュゲートを用いて、3種類のペプチドをDNA足場上で同時に連結することにも成功した。

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

本研究成果によって、従来mMオーダーで行う必要の合ったペプチド連結反応がサブnMの濃度で実施可能であることを示すことができた。またDNAの親水性によって疎水性ペプチド断片の水溶性向上させ、かつ低濃度で連結反応を行うことで、これまで連結反応に用いることが困難であった疎水性ペプチドを連結することができる新しい技術となった。これにより、これまでより多様なタンパク質を化学的に合成できる可能性があり、ライフサイエンス研究だけでなく、医薬学研究の発展にも寄与することが期待される。