低分子化合物を特異的に認識する新機能ペプチドの進化工学的創製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23510253
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 根本 直人 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60509727)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 進化分子工学 / ペプチド / アプタマー / アミノ基認識 / 分子間相互作用 / 試験管内淘汰 / ｃDNA display / mRNA display

研究概要

cDNA display法のOne-pot調整に成功コストと時間の両面において大幅な削減が可能になった。さらに、無細胞翻訳系と新規ピューロマイシン・リンカーを利用し、簡易かつ迅速に分子間相互作用を解析する方法を開発した。これらをベースに低分子化合物としてビーズ上のアミノ基を特異的に認識する２つのジスルフィド架橋構造をもつペプチドを試験管内淘汰することに成功し、それらが特有の架橋構造を有することを世界で最初に明らかにした。これによりペプチドが低分子化合物を認識することが可能であることからナノ構造の認識分子として有用であることにもなり、今後、ナノテクノロジー分野への応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Amino group binding peptide aptamers with double disulphide-bridged loops selected by in vitro selection using cDNA display (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochizuki, K. Nishigaki, N. Nemoto
  • 雑誌名: Chem Commun 巻: 50 ページ: 5608-5610
  • 査読あり
• [雑誌論文] cDNA display による分子デザイン- mRNA display(in vitro virus)からcDNA display へ- (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本直人、望月佑樹、上野真吾
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 53 ページ: 250-253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing the library size in cDNA display by optimizing purification procedures (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochizuki, S. Kumachi, K. Nishigaki, N. Nemoto
  • 雑誌名: Biol Proced Online 巻: 15 ページ: 7
  • 査読あり
• [雑誌論文] A pull-down method with a biotinylated bait protein prepared by cell-free translation using a puromycin-linker (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochizuki, F. Kohno, K. Nishigaki, N. Nemoto
  • 雑誌名: Anal. Biochem 巻: 434 ページ: 93-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antagonistic effect of disulfide-rich peptide aptamers selected by cDNA display on interleukin-6-dependent cell proliferation (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Nemoto, C. Tsutsui, J. Yamaguchi, S. Ueno, M. Machida, T. Kobayashi, T. Sakai
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 421 ページ: 129-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro Selection of Peptide Aptamers against Acetylcholine-binding Protein (AChBP) from Disulfide-rich Peptide Library by cDNA Display (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Nemoto, S. Kimura, S. Kumachi, W. Cai, M. Suzuki, K. Nishigaki, and T. Kubo
  • 雑誌名: Peptide Science 2011: K. Sakaguchi (Ed.) ページ: 89-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot preparation of mRNA/cDNA display by a novel and versatile puromycin-linker DNA (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochizuki , M. Biyani , S. T. -Ueno , M. Suzuki , K. Nishigaki , Y. Husimi , and N. Nemoto
  • 雑誌名: ACS Comb. Sci 巻: 13 ページ: 478-485
  • 査読あり
• [学会発表] ペプチドで広がる医療・診断技術 - ペプチドアプタマーを中心にして - (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本直人
  • 学会等名: 第4回 「医工連携によるイノベーション創出研究会」
  • 発表場所: さいたま市
  • 年月日: 2013-12-11
• [学会発表] cDNA display 法を用いた TNFα に対するシステインリッチペプチドライブラリの試験管内淘汰実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田 貴宏,望月 佑樹、鈴木 美穂,西垣功一、根本 直人
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 標的分子の多様性を拡張するペプチドアプタマー取得ための cDNA display 法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本直人
  • 学会等名: Biotech 2013
  • 発表場所: 東京(東京ビックサイト)
  • 年月日: 2013-05-09
• [学会発表] Easy-to-use and Rapid Molecular Interaction Analysis by Combination of Pull-down method with mRNA Display (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Kono, Y. Mochizuki, M. Suzuki, K. Nishigaki, N. Nemoto
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Optimization of In Vitro Protein Selection using mRNA/cDNA Display Method to Search Functional Peptides and Proteins Rapidly (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochizuki, N. Nemoto
  • 学会等名: Protein & Peptide Conference 2012
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] In vitro evolution of peptide aptamers against survivin from a novel three-finger scaffold library by cDNA display (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yotsumoto,Y. Mochizuki,M. Suzuki,K. Nishigaki,N. Nemoto
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会(MBSJ2011)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] cDNA display 法によるジスルフィド結合を複数含むペプチドライブラリからのアセチルコリン結合タンパク質結合ペプチドアプタマーの試験管内淘汰 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根本直人、木村真之介、熊地重文、Cai Weiyan、鈴木美穂、西垣功一、久保 泰
  • 学会等名: 第48回ペプチド討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] タンパク/ペプチドの簡易で迅速な精製・ビオチン化法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根本直人
  • 学会等名: イノベーション・ジャパン2011「新技術説明会」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Fukushima, W. Cai, M. Suzuki, K. Nishigaki, T. Kubo, N. Nemoto
  • 学会等名: 第49回日本物理学会年会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] cDNA display 法による新機能分子の創出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根本直人
  • 学会等名: 理研シンポジウム 第6回「バイオものづくり」シンポジウム
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2011-05-10
• [図書] 遺伝子型-表現型対応付け技術,『進化分子工学-高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発-』 第2編 第3章 (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本直人
  • 総ページ数: 161-170
  • 出版者: (株)エヌ・ティー・エス
• [図書] Evolutionary Molecular Engineering to Efficiently Direct in vitro Protein Synthesis, CELL-FREE PROTEIN SYNTHESIS (Edited by Manish Biyani) (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Biyani, M. Biyani, N. Nemoto, Y. Husimi
  • 総ページ数: 51-62
  • 出版者: InTech
• [図書] Evolution of Disulfide-Rich Peptide Aptamers Using cDNA Display, Methods in Mol. Biol (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Mochizuki, N. Nemoto
  • 総ページ数: 805, 237-250
  • 出版者: Springer
• [図書] cDNA Display : Rapid Stabilization of mRNA Display, Methods in Mol. Biol (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ueno, N. Nemoto
  • 総ページ数: 805, 113-135
  • 出版者: Springer
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://park.saitama-u.ac.jp/~nemoto/