Development of prenylated peptides interacting with intracellular targets

开发与细胞内靶标相互作用的异戊二烯化肽

• 批准号: 20H02866
• 负责人: 後藤 佑樹
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02866/
• 关键词: 中分子ペプチド; プレニル化ペプチド; 擬天然物; 生物活性分子

次世代型の創薬候補分子として、中分子サイズの環状ペプチドが近年注目されている。しかしながら、親水性の高いアミド結合を主鎖にもつペプチドは、一般的に細胞膜を通過できないため、細胞内移行配列に頼らずに細胞内標的を阻害する人工ペプチド薬剤の開発原理は、現時点では存在しない。そこで、本研究では、天然物ペプチドにみられ、高い細胞膜親和性が期待されるプレニル化骨格を活用することで、任意の生物活性を示す人工プレニル化ペプチドを創製するシステムの樹立を目指す。具体的に本研究課題では、人工プレニル化環状ペプチド(PMP)の試験管内生合成に資する新規ペプチドプレニル化酵素の探索と同定（計画A）、より多彩なプレニル化骨格の合成を目的とした試験管内人工PMP生合成系の高度化（計画B）、望みの生物活性を発揮する人工PMPの試験管内分子選択技術の確立（計画C）、創製した人工PMPの細胞膜親和性・細胞内阻害活性の実証（計画D）、を計画している。本年度は、既知のTrpプレニル化酵素を用いた我々の試験管内生合成系において、非天然型のTrp誘導体をプレニル化させ、非天然型のプレニル化残基骨格を構築できることを見出した。さらに、ゲノムデータベースより25種類を超える新規ペプチドプレニル化酵素候補を見出し、これらのうち20種類について実際に異種発現によってリコンビナントタンパク質の調製に成功した。これら新規候補酵素の予備評価実験において、新規プレニル化反応を触媒する未知のプレニル化酵素をいくつか発見することにも成功した。

作为下一代药物发现候选分子，中型环状肽最近引起了人们的注意。但是，由于具有骨架亲水性酰胺键的肽通常无法通过细胞膜，因此目前没有发展人造肽剂的原理可以抑制细胞内靶标，而无需依赖细胞内易位序列。因此，在这项研究中，我们旨在建立一个系统，用于创建人工婚前化肽，通过利用原化骨骼来表现出任意生物学活性，该骨骼在天然肽中发现，并有望具有较高的细胞膜亲和力。具体而言，该研究主题计划搜索和识别新型的肽前原化酶，这些酶有助于人工核酸化循环肽（PMPS）（PMPS）（项目A）的体外生物合成，以改善体外生物合成系统的体外生物合成系统，以创建人工PMP生物合成（项目B），以实现生物化的效果，以实现人工学效应（人为效应），以实现人为效应（人为效应）（人为效应）（人为效应），并证明创建的人工PMP的细胞膜亲和力和细胞内抑制活性（项目D）。今年，我们发现，在我们的体外生物合成系统中，使用已知的TRP原用酶，可以对非自然型TRP衍生物进行原质化以构建非天然型前体的残基骨架。此外，在基因组数据库中发现了超过25种新型的肽前原化酶，其中20个实际上是通过重组蛋白异源表达产生的。在这些新候选酶的初步评估实验中，我们还成功地发现了几种催化新颖的前烯基化反应的未知前介质化酶。

项目成果

Artificial in vitro biosynthesis for backbone-modified peptides

骨架修饰肽的体外人工生物合成

• 发表时间: 2020
• 作者: 小林修;北之園拓;Yuki Goto
• 通讯作者: Yuki Goto

Human trans-editing enzyme displays tRNA acceptor-stem specificity and relaxed amino acid selectivity.

人类反式编辑酶表现出 tRNA 受体茎特异性和宽松的氨基酸选择性。

• DOI: 10.1074/jbc.ra120.015981
• 发表时间: 2020
• 期刊: The Journal of biological chemistry
• 作者: Vargas-Rodriguez,Oscar;Bakhtina,Marina;McGowan,Daniel;Abid,Jawad;Goto,Yuki;Suga,Hiroaki;Musier-Forsyth,Karin
• 通讯作者: Musier-Forsyth,Karin

National University of Singapore(シンガポール)

新加坡国立大学

Promiscuous Enzymes Cooperate at the Substrate Level En Route to Lactazole A

• DOI: 10.1021/jacs.0c05541
• 发表时间: 2020-08-12
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Vinogradov, Alexander A.;Shimomura, Morito;Suga, Hiroaki
• 通讯作者: Suga, Hiroaki

Minimal lactazole scaffold for in vitro thiopeptide bioengineering

• DOI: 10.1038/s41467-020-16145-4
• 发表时间: 2020-05-08
• 期刊: NATURE COMMUNICATIONS
• 影响因子: 16.6
• 作者: Vinogradov, Alexander A.;Shimomura, Morito;Onaka, Hiroyasu
• 通讯作者: Onaka, Hiroyasu