小分子結合ペプチドの分子進化工学的スクリーニング探索とバイオイメージングへの応用

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これまでに、PURE（Polypeptide synthesis Using Recombinant Elements）システムにより調製した数兆種類のcDNAディスプレイ型ペプチドタグライブラリーからのSELEXスクリーニングにより同定した新規小分子結合ペプチドタグについて、動物細胞内に発現させた合成小分子反応性ペプチドタグ融合タンパク質を、蛍光プローブで修飾した合成小分子で処理し、蛍光顕微鏡観察を行なった結果、合成小分子反応性ペプチドタグに特異的に蛍光ラベルがされていること、複数種類の動物細胞株（HEK293、COS-7、HeLa等）内で蛍光ラベル・イメージングが可能であること、様々なタンパク質（核局在GFP、チューブリン、ヒストン等）を蛍光ラベル・イメージング可能であること、複数種類の蛍光プローブ（青色クマリン、緑色フルオレセイン、赤色TMR、近赤外SiR等）で蛍光ラベル・イメージング可能であることが判明していた。そこで更に、動物細胞内に発現させた合成小分子反応性ペプチドタグ融合タンパク質を、ユビキチンリガーゼ結合リガンドで修飾した合成小分子で処理し、蛍光顕微鏡観察や免疫ブロッティング、発光測定による解析を行なった結果、様々なタンパク質（GFP、核局在GFP、アクチン、チューブリン、ヒストン、ルシフェラーゼ等）の分解誘導によるノックダウンが可能であること、複数種類の動物細胞株（HEK293、COS-7、HeLa等）内で分解誘導によるノックダウンが可能であることが判明した。本研究成果は、日本農芸化学会2023年度大会および第74回日本生物工学会大会の学会で成果発表を行なっている。