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2019 年度 実績報告書

特定の立体構造を有する生物活性中分子の汎用創製手法の確立

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 18H04382
研究機関東京大学

研究代表者

後藤 佑樹  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70570604)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードペプチド / 中分子 / 環状ペプチド / 阻害剤
研究実績の概要

中分子化合物を医薬品や研究ツールとして活用する試みが近年盛んに行われている。既存の生物活性中分子開発戦略の多くは、スクリーニングで発見した天然物や人工中分子を親化合物とし、より良い活性を示すものに『改良』していくものが中心であった。一方で本研究では、広い作用面を介して標的と相互作用できる中分子大規模ライブラリーの試験管内分子進化法の活用により、任意の生物活性を有する中分子化合物をテーラーメイドに『創製』する新技術の確立を目標とする。具体的には、改変翻訳系を用いた遺伝暗号のリプログラミング技術を活用することで、非タンパク質性アミノ酸ブロックを含む環状ペプチドを翻訳合成を達成する。これにより、既存のαペプチドとはその構造特性が大きく異なる生物活性ペプチド中分子を創製することを最終目標として掲げる。昨年度までに、大環状化と特定の立体構造形成の両方を誘起できる人工残基を設計し、さらに遺伝暗号のリプログラミング法によりこれら人工残基を含んだ人工環状ペプチドを翻訳合成できることも実証した。
本年度は、シクロプロパンユニットを含む人工アミノ酸を開始残基として用いて、中分子環状ペプチドライブラリーの構築に成功した。モデルペプチド配列をもちいた実験により、このシクロプロパン含有アミノ酸を用いることで、得られるライブラリー中に含まれるlariat-tail型の環状ペプチドの生成が抑制され、大環状型の構造をもったペプチドライブラリーを効率良く生産できることを示した。実際に、試験管内分子選択実験により、標的として設定した酵素をnMオーダーで阻害する大環状型の新規中分子ペプチド薬剤の開発に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Exploring the Post-translational Enzymology of PaaA by mRNA Display2020

    • 著者名/発表者名
      Fleming, S. R., Himes, P. M., Ghodge, S. V., Goto, Y., Suga, H., Bowers, A. A.
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc

      巻: 142 ページ: 5024-5028

    • DOI

      10.1021/jacs.0c01576

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Improved Stability of siRNA-Loaded Lipid Nanoparticles Prepared with a PEG-Monoacyl Fatty Acid Facilitates Ligand-Mediated siRNA Delivery2020

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, Y., Mizumura, W., Ito, K., Iwasaki, K., Katoh, T., Goto, Y., Suga, H., Harashima, H.
    • 雑誌名

      Mol Pharm

      巻: 17 ページ: 1397-1404

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00087

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ribosomal Formation of Thioamide Bonds in Polypeptide Synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Maini, R., Kimura, H., Takatsuji, R., Katoh, T., Goto, Y., Suga, H.
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc

      巻: 141 ページ: 20004-20008

    • DOI

      10.1021/jacs.9b11097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemoenzymatic Posttranslational Modification Reactions for the Synthesis of Psi[CH2 NH]-Containing Peptides2019

    • 著者名/発表者名
      Kato, Y., Kuroda, T., Huang, Y., Ohta, R., Goto, Y., Suga, H.
    • 雑誌名

      Angew Chem Int Ed Engl

      巻: 59 ページ: 684-688

    • DOI

      10.1002/anie.201910894

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meeting Peptides in Kyoto2019

    • 著者名/発表者名
      Futaki, S., Matsuzaki, K., Goto, Y.
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 20 ページ: 2015-2016

    • DOI

      10.1002/cbic.201900456

  • [雑誌論文] Generation of non-standard macrocyclic peptides specifically binding TSC-22 homologous gene-12019

    • 著者名/発表者名
      Tran, S. T. P., Hipolito, C. J., Suzuki, H., Xie, R., Kim Tuyen, H. D., Dijke, P. T., Terasaka, N., Goto, Y., Suga, H., Kato, M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 516 ページ: 445-450

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.06.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vitro Biosynthesis of Peptides Containing Exotic Azoline Analogues2019

    • 著者名/発表者名
      Goto, Y., Suga, H.
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 21 ページ: 84-87

    • DOI

      10.1002/cbic.201900521

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RiPP生合成経路の改変による天然物ペプチドの人工誘導体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 雑誌名

      ペプチド創薬の最前線, シーエムシー出版

      巻: n/a ページ: n/a

  • [雑誌論文] ケミカルバイオロジー2.02019

    • 著者名/発表者名
      三好大輔, 山東信介, 清中茂樹, 花岡健二郎, 後藤佑樹
    • 雑誌名

      現代化学

      巻: 581 ページ: 18-23

  • [雑誌論文] RiPP生合成経路の改変による人工ペプチド生産2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹, 井上澄香, 菅裕明
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 55 ページ: 662-667

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.55.7_662

  • [学会発表] One-pot saturation mutagenesis of substrate peptides of posttranslationally modifying enzymes2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Goto, Haruka Takeue, Yamato Komatsu, Alexander A. Vinogradov, Hiroaki Suga
    • 学会等名
      第56回ペプチド討論会
  • [学会発表] ペプチド薬剤を作る人工生合成システム2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      第9回 CSJ化学フェスタ2019 究極の化学がここにある!~自然に学び自然に迫る触媒デザイン~
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内人工生合成系で擬天然物を創る2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      理研 Chemical Probe 第二回合同合宿セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内人工生合成系で擬天然物ペプチドを創る2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会 生合成工学における有用生体機能分子の次世代創製技術
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内人工生合成系で擬天然物ペプチドを創る2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会 WS7 再構成系におけるゲノムの構築・複製・動態
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial in vitro biosynthesis for elaboration of pseudo-natural peptides2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Goto
    • 学会等名
      10th RSC-CSJ Joint Symposium _ Chemistry for Complex Biological Systems _
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 化学的骨格変換反応による主鎖修飾ペプチドの翻訳合成2019

    • 著者名/発表者名
      後藤 佑樹、黒田 知宏、堤見 遥、加藤 保治、菅 裕明
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] プレニル化擬天然ペプチドをつくる2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      細胞構成研究会2019
    • 招待講演
  • [学会発表] 特定の立体構造を有する生物活性中分子の汎用創製手法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      新学術領域研究「中分子戦略」第8回成果報告会
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内人工生合成系で擬天然物をつくる2019

    • 著者名/発表者名
      後藤佑樹
    • 学会等名
      第7回慶應有機化学若手シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] One-pot saturation mutagenesis of RiPP precursor peptides2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Goto
    • 学会等名
      First International RiPPs Conference 2019
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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