金属錯体+蛋白質ハイブリッド反応場の構築による人工金属酵素の創生

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19750152
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 和田 章 独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 研究員 (90443051)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: ペプチド / 蛋白質 / 金属錯体 / 金属酵素 / 進化分子工学 / 試験管内分子選択

研究概要

金属酵素の活性中心機能を模倣する金属錯体と蛋白質の設計と合成を行うと共に、生命分子の誕生と進化の過程を人工的に再現した「試験管内分子選択・進化システム」を独自に開発した。そして、このシステムの利用により、膨大なペプチドライブラリーの中から、金属酵素様の触媒機能を発現する人工ペプチドの選択に至った。これにより、金属錯体形成・基質分子認識・触媒機能を同時に発現する人工金属ペプチド酵素の新たな創生法の確立に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] The Highly Stabilized Ribosome Display Selection of Metal Binding Peptide Aptamers (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Wada and Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp. Ser. (Oxf) (in press)
• [雑誌論文] Synthesis of a Photoimmobilizable Histidine Polymer for Surface Modification (2009)
  • 著者名/発表者名: Makoto Sakuragi, Saki Tsuzuki, Hirokazu Hasuda, Akira Wada, Kenji Matoba, Izumi Kubo, and Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 112 ページ: 315-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-immobilization of Biological Components on Gold-coated Chips for Measurements using Surface Plasmon Resonance (SPR) and a Quartz Crystal Microbalance (QCM) (2009)
  • 著者名/発表者名: Saki Tsuzuki, Akira Wada, and Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: Biotechnol. Bioeng. 102 ページ: 700-707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ribosome Display Selection of a Metal-binding Motif from an Artificial Peptide Library (2008)
  • 著者名/発表者名: Akira Wada, Shinya Y Sawata, and Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: Biotechnol. Bioeng. 101 ページ: 1102-1107
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro selection of artificial metal-binding peptides using cell-free display technology with combinatorial peptide libraries (2007)
  • 著者名/発表者名: Akira Wada and Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: J. Biol. Inorg. Chem. 12 ページ: 156
• [雑誌論文] Copolymers Including L-Histidine and Hydrophobic Moiety Preparation of Nonbiofouling Surface (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Ishii, Akira Wada, Saki Tsuzuki, Mario Casolaro and Yoshihiro Ito
  • 雑誌名: Biomacromolecules 8 ページ: 3340-3344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fixation of CO_2 Hydroxozinc(II) Complex with Pyridylamino Type Ligand (2007)
  • 著者名/発表者名: Syuhei Yamaguchi, Teppei Takahashi, Akira Wada, Yasuhiro Funahashi, Tomohiro Ozawa, Koichiro Jitsukawa and Hideki Masuda
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36 ページ: 842-843
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complexes with Fe^<III>_2(μO)(μOH) Core Surrounded by Hydrogen-Bonding Interaction (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Honda, Hidekazu Arii, Takeshi Okumura, Akira Wada, Yasuhiro Funahashi, Tomohiro Ozawa, Koichiro Jitsukawa and Hideki Masuda
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 80 ページ: 1288-1295
  • 査読あり
• [学会発表] リボソームディスプレイ法を利用した低分子化合物結合性ペプチドの新規選択と機能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原 秀太・和田 章・栗田 公夫・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 第58回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・国際展示場(神戸)
  • 年月日: 20090500
• [学会発表] Ribosome Display Selection of Target Binding Peptides from Artificial Peptide Library (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Wada
  • 学会等名: BIT Life Sciences' 2nd annual Protein and Peptide Conference & Exhibition (PepCon-2009)
  • 発表場所: ソウル(韓国)
  • 年月日: 20090400
• [学会発表] 金属結合ペプチド融合蛋白質の創製と金属ナノ粒子への結合評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部 祥子・和田 章・栗田 公夫・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 日本化学会 第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学(東京)
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] Ribosome display technology for selection of bio-functional peptides having metal-binding affinities (2008)
  • 著者名/発表者名: Akira Wada and Yoshihiro Ito
  • 学会等名: The IUMRS (International Union of Materials Research Societies) International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: 名古屋(日本)
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] 機能性金属ペプチドの進化分子工学的設計と創製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪)
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] 金属酵素機能を模倣する人工ペプチドの創製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー研究会 第3回年会
  • 発表場所: 学術総合センター(東京)
  • 年月日: 20080500
• [学会発表] 試験管内分子進化システムを利用した「金属ペプチド酵素」の人工創生 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・白井 晴奈・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 日本化学会 第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] 試験管内分子選択技術によるテイラーメイド・ペプチド創製システムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 第4回ケミカルバイオロジーシンポジウム : 化学-生物融合領域創成の軌跡
  • 発表場所: 熱海(静岡)
  • 年月日: 20080200
• [学会発表] 生物模倣と金属機能の利用によるコンビナトリアル・バイオテクノロジーの新展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 章
  • 学会等名: 第13回錯体化学若手の会 中部・東海地区勉強会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知)
  • 年月日: 20071100
• [学会発表] 分子認識・自己集合機能を利用した人工生体超分子の構築とバイオ技術への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 第56回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知)
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] In vitro Selection of Artificial Metal-binding Peptides using Cell-free Display Technology with Combinatorial Peptide Libraries (2007)
  • 著者名/発表者名: Akira Wada and Yoshihiro Ito
  • 学会等名: 13th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
  • 発表場所: ウイーン(オーストリア)
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] 生体反応場の分子設計 : 人工ペプチド-金属錯体の進化分子工学的創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 「分子系物性」研究会 : 分子系の構造と電子状態 『生物物質科学』を目指して
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉)
  • 年月日: 20070400
• [学会発表] 金属錯体の機能化による人工酵素分子の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 章
  • 学会等名: 第2回バイオ医工学シンポジウム(理研シンポジウム) : Synthetic Biologyの潮流-化学進化から生物進化、そして"バイオものづくり"へ-
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉)
  • 年月日: 20070300
• [学会発表] 機能性人工ペプチドを創出する試験管内分子選択システムの新規開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・澤田 愼矢・続 佐紀・伊藤 嘉浩
  • 学会等名: 日本化学会第87春季年会
  • 発表場所: 関西大学(大阪)
  • 年月日: 20070300
• [図書] 「Design and Synthesis of Biorelated Polymers by Combinatorial Bioengineering」Polymer Biocatalysis and Biomaterials II, In: H. N. Cheng and R. A. Gross eds., Chapter 13 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ito, Hiroshi Abe, Akira Wada and Mingzhe Liu
  • 総ページ数: 194-215
  • 出版者: American Chemical Society, Washington, DC
• [図書] 「抗体医薬の最前線-Frontier of Development of Antibody Medicine-」応用編19章 アプタマー医薬(植田 充美 監修) (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田 章・阿部 洋・伊藤 嘉浩
  • 総ページ数: 213-225
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 新規ペプチドおよびその利用 (2008)
  • 発明者名: 和田 章・伊藤 嘉浩
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 基本特許,特願2008-290053
  • 出願年月日: 2008-11-12
• [産業財産権] 亜鉛ヒドロペルオキシド錯体、過炭酸亜鉛錯体、および前記各化合物の酸化剤としての利用 (2007)
  • 発明者名: 増田 秀樹・実川 浩一郎・和田 章
  • 権利者名: 独立行政法人科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: 基本特許,特許第3986448号
  • 取得年月日: 2007-07-20