情報科学的アプローチを活用した精密な機能性分子設計システムの構築

使用信息科学方法构建精确的功能分子设计系统

• 批准号: 20K20596
• 负责人: 橋口 隆生
• 金额: $ 16.56万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20596/
• 关键词: ウイルス学; 構造生物学; 化合物＋ペプチド; 感染阻害

阻害剤・機能性分子の開発研究では、主にライブラリー等から実験的に取得する必要があり、目的とする結合・相互作用部位や機能を満たす分子取得には膨大な労力と時間がかかる。従って、標的情報に合わせた精密な分子設計システムは次世代技術として待望されている。そこで、本研究では、標的情報に合わせた精密な分子設計システム構築を行う。エンベロープ(細胞由来の脂質二重膜)に覆われた全てのウイルスは膜融合蛋白質を保持しており、膜融合蛋白質はその性質および構造上、必ず疎水性ポケットを持つ。またこのポケットは機能上必須の役割を担う。本研究では、このポケットを標的として、特異的治療法が存在ない高病原性ウイルス感染症を対象に、化合物とアミノ酸が一体化した融合機能性分子を用いて化合物部分の構造とアミノ酸配列を標的蛋白質の構造情報に応じて最適化することで、ウイルス特異的な融合機能性分子を精密にデザインするシステムを構築することを目的に研究を行った。本年度は、昨年度に標的となるウイルス膜融合蛋白質の立体構造情報に基づき、改良デザインされたペプチド（Chemically-modified peptide: CM-Peptide）が、ウイルス感染阻害実験において、50%阻害濃度（IC50）を10倍以上向上させたメカニズムを理解するため実験を実施した。具体的には、血清成分下での分解耐性試験や表面プラズモン共鳴による結合・解離定数測定、精製蛋白質との結合状態での熱安定性試験を行った。

Research on the development of barrier molecules and functional molecules requires the acquisition of binding sites and functional molecules and the acquisition of time. The next generation of technology is expected to be developed in the future. This study aims to combine information on precise molecular design and construction. The membrane fusion protein is preserved in the membrane fusion protein. The properties of the membrane fusion protein are structurally and structurally necessary.またこのポケットは功能上必须の役割を担う。In this study, the structure of the target protein was optimized by using a specific therapeutic method to optimize the structure information of the target protein, which is highly pathogenic, and the target protein, which is the integration of the compound and the acid, and the fusion functional molecule The purpose of this study is to construct a precise fusion functional molecule. This year, compared with last year's target, the three-dimensional structure information of the membrane fusion protein is based on the basic, improved and modified peptide (Chemically-modified peptide: CM-Peptide), and its infection resistance concentration is 50%(IC50), which is more than 10 times higher than that of the previous year. Specific tests of decomposition resistance under serum composition, surface resonance, binding, dissociation determination, purified protein and binding state, thermal stability test

项目成果

Glycan receptor and entry mechanism of mumps virus

腮腺炎病毒的聚糖受体及侵入机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Hideaki Yamamoto;Ayumi Hirano-Iwata;Shigeo Sato;塗谷睦生;Hashiguchi T
• 通讯作者: Hashiguchi T

Viral Biophysics: Contributions to Drug Modalities

病毒生物物理学：对药物方式的贡献

• DOI: 10.2142/biophys.61.082
• 发表时间: 2021
• 期刊: Seibutsu Butsuri
• 作者: MAENAKA Katsumi;FUKUHARA Hideo;HASHIGUCHI Takao;CAAVEIRO Jose M. M.;NAGATOISHI Satoshi;KURODA Daisuke;TSUMOTO Kouhei
• 通讯作者: TSUMOTO Kouhei

麻疹ウイルスによる神経感染症の分子メカニズム

麻疹病毒引起神经系统感染的分子机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuki Harada;Shinpei Kusaka;Akihiro Hori;Ryotaro Matsuda;橋口隆生
• 通讯作者: 橋口隆生

University of Naples "Federico II"(イタリア)

那不勒斯费德里科二世大学（意大利）

Large-Scale Expression and Purification of Mumps Virus Hemagglutinin-Neuraminidase for Structural Analyses and Glycan-Binding Assays

• DOI: 10.1007/978-1-0716-0430-4_55
• 发表时间: 2020-01-01
• 期刊: LECTIN PURIFICATION AND ANALYSIS
• 作者: Kubota, Marie;Hashiguchi, Takao
• 通讯作者: Hashiguchi, Takao