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2022 年度 実績報告書

標的タンパク質結合ペプチド群の同時同定を可能にする新規スクリーニング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22J23610
配分区分補助金
研究機関山梨大学

研究代表者

横山 匠  山梨大学, 医工農学総合教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2022-04-22 – 2025-03-31
キーワードDirected evolution / SELEX / PUREシステム / mRNAディスプレイ / in vitro virus / 遺伝暗号拡張技術 / VEGF / VEGFR2
研究実績の概要

標的タンパク質結合ペプチド群の同時同定を可能にする新規スクリーニング技術の開発に利用するモデル標的タンパク質結合ペプチドとして、新規Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 2(VEGFR2)結合環状ペプチド化合物のSELEXスクリーニングを行なった。具体的には、微生物由来の再構成型のin vitro転写・翻訳共役システム(Polypeptide synthesis Using Recombinant Elememts system, PUREシステム)と遺伝暗号拡張技術とin vitro virus (mRNAディスプレイ)法を取り入れた分子進化工学的スクリーニング(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, SELEX)法を用いて、VEGFR2に結合する新規非天然型環状ペプチド化合物を同定することに成功した。また、同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物が、VEGF/VEGFR2間相互作用を阻害すること、VEGFR2発現細胞HUVEC内のVEGF依存的なVEGFR2リン酸化活性をアンタゴナイズすること、HUVECのVEGF依存的な細胞増殖を阻害することも発見した。
本研究成果は、日本農芸化学会2023年度大会および第74回日本生物工学会大会の学会で成果発表を行なっている。また、査読付き学術論文であるChemical Communications誌に掲載される研究成果発表も併せて行なっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

微生物由来の再構成型のin vitro転写・翻訳共役システム(Polypeptide synthesis Using Recombinant Elememts system, PUREシステム)と遺伝暗号拡張技術とin vitro virus (mRNAディスプレイ)法を取り入れた分子進化工学的スクリーニング(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, SELEX)法を用いて、VEGFR2に結合する新規非天然型環状ペプチド化合物を同定することに成功したため。また、同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物が、VEGF/VEGFR2間相互作用を阻害すること、VEGFR2発現細胞HUVEC内のVEGF依存的なVEGFR2リン酸化活性をアンタゴナイズすること、HUVECのVEGF依存的な細胞増殖を阻害することも発見したため。
そして、本研究成果は、日本農芸化学会2023年度大会および第74回日本生物工学会大会の学会で成果発表を行なっているため。また、査読付き学術論文であるChemical Communications誌に掲載される研究成果発表も併せて行なっているため。

今後の研究の推進方策

これまでに、微生物由来の再構成型のin vitro転写・翻訳共役システム(Polypeptide synthesis Using Recombinant Elememts system, PUREシステム)と遺伝暗号拡張技術とin vitro virus (mRNAディスプレイ)法を取り入れた分子進化工学的スクリーニング(Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment, SELEX)法を用いて、VEGFR2に結合する新規非天然型環状ペプチド化合物を同定することに成功した。また、同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物が、VEGF/VEGFR2間相互作用を阻害すること、VEGFR2発現細胞HUVEC内のVEGF依存的なVEGFR2リン酸化活性をアンタゴナイズすること、HUVECのVEGF依存的な細胞増殖を阻害することも発見した。
そこで今後は、SELEXスクリーニングにより同定した新規VEGFR2結合環状ペプチド化合物をモデル標的タンパク質結合ペプチドとして、標的タンパク質結合ペプチド群の同時同定を可能にする新規スクリーニング技術を開発していく予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] In vitro display evolution of unnatural peptides spontaneously cyclized via intramolecular nucleophilic aromatic substitutions2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Takumi、Ando Takehiro、Takamori Yukio、Fuji Daisuke、Sato Masashi、Vedi Santhana、Yamamoto Mizuki、Kawakami Takashi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 ページ: 5237~5240

    • DOI

      10.1039/d2cc00584k

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of IL-5-binding unnatural cyclic peptides from multiple libraries by directed evolution2022

    • 著者名/発表者名
      Fuji Daisuke、Ando Takehiro、Sato Masashi、Vedi Santhana、Takamori Yukio、Yokoyama Takumi、Yamamoto Mizuki、Kawakami Takashi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 610 ページ: 188~195

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.04.043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial aptamer that inhibits interleukin-23/interleukin-23 receptor interaction discovered via SELEX2022

    • 著者名/発表者名
      Takamori Yukio、Ando Takehiro、Sato Masashi、Vedi Santhana、Fuji Daisuke、Yokoyama Takumi、Tsukamoto Keita、Yamamoto Mizuki、Kawakami Takashi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 614 ページ: 17~21

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.05.012

    • 査読あり
  • [学会発表] 血管新生阻害がん治療薬開発のための新規VEGF/VEGFR2間相互作用阻害ペプチドのSELEX法による探索と機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      横山匠、安東丈洋、高守幸男、Vedi Santhana、王桐、冨士大輔、山本美月、川上隆史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [学会発表] 血管新生阻害への応用を目指した新規VEGF/VEGFR2間相互作用阻害ペプチドのSELEX法による開発2022

    • 著者名/発表者名
      横山匠、安東丈洋、Vedi Santhana、佐藤将、高守幸男、冨士大輔、山本美月、川上隆史
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
  • [図書] ペプチド医薬品開発のための新規ペプチド環状化法の開発と非天然型環状ペプチドSELEX への応用2022

    • 著者名/発表者名
      高守幸男、冨士大輔、安東丈洋、横山匠、佐藤将、ベディサンタナ、山本美月、川上隆史
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2023-12-25  

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