Development of prenylated peptides interacting with intracellular targets

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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。