γ-アミノ酸やδ-アミノ酸を含有する特殊環状ペプチドスクリーニング法の開発

含γ-氨基酸和δ-氨基酸的特殊环肽筛选方法的建立

• 批准号: 22KJ0868
• 负责人: 三浦 敬
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0868/
• 关键词: ペプチド; 特殊環状ペプチド; 非天然アミノ酸; リボソーム; 翻訳; γ-アミノ酸; δ-アミノ酸

薬剤候補ペプチドの探索において、構造多様性に富むペプチドライブラリを構築し、ハイスループットスクリーニングへと適用することが有効である。ペプチド鎖に非天然アミノ酸のγ-アミノ酸やδ-アミノ酸を導入することで、タンパク質性アミノ酸のみからなるペプチドには見られない特殊な二次構造を誘起させることができ、薬剤として必要なペプチダーゼ耐性や細胞膜透過性への寄与が期待される。そこで、本研究ではリボソーム翻訳によるγ-アミノ酸やδ-アミノ酸を含有するペプチドの合成およびスクリーニングへの適用を目指す。リボソーム翻訳系に非天然アミノ酸を導入することで、鋳型のmRNA配列に対応する非天然ペプチドを合成可能となる。つまり、mRNA配列を多様化することで非天然ペプチドライブラリの調製を迅速に行うことができる。これまで、多様な主鎖骨格を有する非天然アミノ酸の導入とペプチドライブラリの合成が報告されているが、γ-アミノ酸およびδ-アミノ酸の導入は達成されていない。本年度は、γ-アミノ酸およびδ-アミノ酸の導入に向けて翻訳条件の最適化に取り組んだ。これらのアミノ酸はα-アミノ酸とは大きく異なる主鎖骨格を有するため、リボソームの触媒環境に合致せず、翻訳効率が大きく落ちることが知られている。翻訳効率に関わる因子のうち、tRNAの構造および割り当てるコドンに着目し、網羅的な解析を開始した。その際、LC/MSによりペプチドの翻訳量を化学合成したモデルペプチドと比較・定量する系を確立した。

薬 tonic alternate ペ プ チ ド の explore に お い て, construct many others に rich む ペ プ チ ド ラ イ ブ ラ リ を constructing し, ハ イ ス ル ー プ ッ ト ス ク リ ー ニ ン グ へ と applicable す る こ と が have sharper で あ る. ペ プ チ ド lock に unnatural ア ミ ノ acid の gamma ア ミ ノ acid や delta - ア ミ ノ acid を import す る こ と で, タ ン パ ク qualitative ア ミ ノ acid の み か ら な る ペ プ チ ド に は see ら れ な い special な secondary tectonic を induced さ せ る こ と が で き, 薬 tonic と し て necessary な ペ プ チ ダ ー ゼ patience や cell membrane permeability へ の send が expect さ れ る. そ こ で, this study で は リ ボ ソ ー ム turn 訳 に よ る gamma ア ミ ノ acid や delta - ア ミ ノ acid containing を す る ペ プ チ ド の synthetic お よ び ス ク リ ー ニ ン グ へ の applicable を refers す. リ ボ ソ ー ム turn 訳 department に unnatural ア ミ ノ acid を import す る こ と で, where の mRNA with column に 応 seaborne す る unnatural ペ プ チ ド を synthesis may と な る. つ ま り, mRNA with column を others more す る こ と で unnatural ペ プ チ ド ラ イ ブ ラ リ の modulation を line quickly に う こ と が で き る. こ れ ま で, many others な collarbone, Lord を have す る unnatural ア ミ ノ acid の import と ペ プ チ ド ラ イ ブ ラ リ の synthetic が report さ れ て い る が, gamma ア ミ ノ acid お よ び delta - ア ミ ノ acid の import は reached さ れ て い な い. This year は, gamma ア ミ ノ acid お よ び delta - ア ミ ノ acid の import に to け て turn の 訳 conditions optimization に group take り ん だ. こ れ ら の ア ミ ノ acid は alpha ア ミ ノ acid と は big き く different な る collarbone, Lord を have す る た め, リ ボ ソ ー ム に の catalyst environment close to せ ず, double 訳 が large working rate き く fall ち る こ と が know ら れ て い る. Turn 訳 sharper rate に masato わ る factor の う ち, tRNA の tectonic お よ び cut り when て る コ ド ン に analytical を began with し, snare な し た. そ の interstate, LC/MS に よ り ペ プ チ ド の turn 訳 quantity を chemical synthesis し た モ デ ル ペ プ チ ド と comparison, quantitative す を る department establish し た.

项目成果

オックスフォード大学/ニューカッスル大学/ダイアモンドライトソース(英国)

牛津大学/纽卡斯尔大学/钻石光源（英国）

環状γ-アミノ酸含有ペプチドライブラリの構築およびSARS-CoV-2メインプロテアーゼ阻害剤のスクリーニング

含环状γ-氨基酸肽库的构建及SARS-CoV-2主要蛋白酶抑制剂的筛选

• 发表时间: 2022
• 作者: 三浦敬;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;寺坂尚紘;加藤敬行;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;菅裕明
• 通讯作者: 菅裕明

環状γ-アミノ酸含有ペプチドを用いたSARS-CoV-2メインプロテアーゼ阻害剤のスクリーニング

使用含环状γ-氨基酸的肽筛选SARS-CoV-2主要蛋白酶抑制剂

• 发表时间: 2023
• 作者: 三浦敬;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;寺坂尚紘;加藤敬行;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;菅裕明
• 通讯作者: 菅裕明

Ribosomal synthesis of a peptide library containing cyclic γ-amino acids for discovery of SARS-CoV-2 main protease inhibitors

核糖体合成含有环状 γ-氨基酸的肽库，用于发现 SARS-CoV-2 主要蛋白酶抑制剂

• 发表时间: 2022
• 作者: Takashi Miura;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;Naohiro Terasaka;Takayuki Katoh;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;Hiroa
• 通讯作者: Hiroa

De novo macrocyclic peptide inhibitors containing cyclic γ-amino acids targeting the SARS-CoV-2 main protease

含有环状 γ-氨基酸的从头大环肽抑制剂，靶向 SARS-CoV-2 主要蛋白酶

• 发表时间: 2022
• 作者: Takashi Miura;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;Naohiro Terasaka;Takayuki Katoh;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;Hiroa
• 通讯作者: Hiroa