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。

In recent years, the next-generation candidate molecules for invasive drugs, such as と て, medium molecules, サ ズ, <s:1>, and circular ペプチドが, have attracted much attention, including されて and る る. し か し な が ら, high hydrophilic の い ア ミ ド combining を master lock に も つ ペ プ チ ド は, general を に cell membrane through で き な い た め, cell migration with column に 頼 ら ず に を intracellular target resistance against す る artificial ペ プ チ ド 薬 tonic の 発 principle は, now some で は exist し な い. そ こ で, this study で は, natural ペ プ チ ド に み ら れ, high い membrane affinity が expect さ れ る プ レ ニ ル mineralization bone を use す る こ と で, arbitrary の bioactive を す artificial プ レ ニ ル change ペ プ チ ド を created す る シ ス テ ム の set を refers す. Specific に this research topic で は, artificial プ レ ニ ル the annular ペ プ チ ド (PMP) の test tube biosynthesis に endowment す る new rules ペ プ チ ド プ レ ニ ル phenoloxidase の explore と with (plan A), よ り colorful な プ レ ニ ル mineralization bone の synthetic を purpose と し た artificial PMP test tube raw GeChengXi の (plan B) empirically, み の bioactive を 発 The する artificial PMP <s:1> experimental tube molecular selection 択 technology <e:1> was established (Project C), the <s:1> た artificial PMP <s:1> cell membrane affinity and intracellular inhibitory activity <s:1> was created (project D), and the を project <s:1> て る る る was る. は this year, already know の Trp プ レ ニ ル phenoloxidase を with い た I 々 の test tube raw GeChengXi に お い て, unnatural の Trp inductor を プ レ ニ ル change さ せ, unnatural の プ レ ニ ル residues bone を construction of で き る こ と を shows し た. さ ら に, ゲ ノ ム デ ー タ ベ ー ス よ り 25 kinds を super え る new rules ペ プ チ ド プ レ ニ ル phenoloxidase alternate を see し, こ れ ら の う ち 20 kinds に つ い て be interstate に heterogeneous 発 now に よ っ て リ コ ン ビ ナ ン ト タ ン パ ク qualitative の modulation に successful し た. こ れ ら new rules on alternate enzyme の reserve evaluation 価 be 験 に お い て, new rules プ レ ニ ル turn against 応 を catalyst す る unknown の プ レ ニ ル phenoloxidase を い く つ か 発 see す る こ と に も successful し た.

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