Development of Fluorescent Probes with Molecular Evolution Engineering

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05723
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Basic / Social brain science
• Research Institution: Tohoku University (2018-2019, 2021); Saitama University (2015-2017)
• Principal Investigator: NAKAI JUNICHI 東北大学, 歯学研究科, 教授 (80237198)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根本 直人 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60509727) ; 安藤 恵子 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40221741) ; 大倉 正道 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70369172)
• Project Period (FY): 2015-05-29 – 2020-03-31
• Keywords: 可視化プローブ / ペプチドアプタマー / ｃＤＮＡディスプレイ / 低分子抗体 / スクリーニング / 進化工学

Outline of Final Research Achievements

Up until now, gene-encoded imaging probes were created using known protein fragments that bind to the molecule of interest to be detected. In this study, we applied molecular evolution engineering to develop a technology to create a new imaging probe using a peptide aptamer library or a small molecule antibody with a completely new sequence. In connection with this, we have developed technology for visualizing biological phenomena and evolutionary engineering technology such as immuno-PCR method. The developed technology is useful for elucidation of biological phenomena and medical treatment.

Free Research Field

基盤・社会脳科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義：本課題はプローブ開発を逆転の発想で行うもので、少ない労力でシステマティックなプローブ作製が可能になる点で、独創的で大きな可能性を秘めている。また、新たにimmuno-PCR法を開発し、高結合活性の低分子抗体を短時間で取得できるため、抗体医薬や検査薬への応用が期待できる。
社会的意義：作成された可視化プローブや低分子抗体は、科学の進歩に寄与し、医薬や検査薬として応用が期待でき、人類社会に貢献できると期待される。