プロテオームが忌避する配列をもつ人工タンパク質の示す免疫原性能力の調査

研究具有被蛋白质组排斥的序列的人工蛋白质的免疫原性潜力

• 批准号: 13878137
• 负责人: 芝 清隆
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Japanese Foundation For Cancer Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13878137/
• 关键词: 人工タンパク質; 蛋白工学; 進化分子工学; くり返し; エピトープ; ジペプチド; タンパク質工学; 分子進化工学; マイクロ遺伝子; 合理的設計; 繰り返し構造; プロテオーム

現存天然タンパク質から大きく離れた構造を持つ人工タンパク質を人工的に作製し、これら人工タンパク質の免疫惹起能力を調査することを目的とした研究である。人工タンパク質は、マイクロ遺伝子をタンデムに重合することから作製する。マイクロ遺伝子の設計は次の戦略に従う。(1)天然タンパク質が忌避する配列性向を、「ジペプチド」の出現頻度といった尺度で調査し、(2)マイクロ遺伝子が3つの読み枠でコードするペプチドのジペプチドが、できる限り、天然プロテオームが忌避するジペプチドから構成されるようにデザインする。昨年度の研究では、2文字列の分布を、大腸菌をモデルとして調査し、これをアミノ酸の含量で補正し、天然タンパク質で用いられているジペプチド配列の出現頻度に点数付けをおこない、ジペプチドの「嫌われ度」のindexを完成した。この「嫌われ度」indexを利用して、任意に与えた初期配列を読み枠の1つにコードし、他の読み枠に「嫌われ度」の高いペプチドをコードするような塩基配列をデザインするプログラムは問題なく作成できた。今年度は、初期配列を含めて、全体の「嫌われ度」を高めていくようなアルゴリズム、具体的には、いくつかのランダムサンプルした配列からスタートし、より広い配列空間をサーチできるプログラムを開発することをめざした。この目的を達成するためには、現在のアルゴリズムを用いていては、計算時間、データ保存に必要な計算機容量に問題があるため、新たにジペプチドの内包する他の読み枠のアミノ酸配列情報を含めた、マイクロ遺伝子デザイン法を開発した(国内・海外特許出願中)。これにより、マイクロ遺伝子のデザイン時間の大幅な短縮が可能となった。今後、このアルゴリズムを利用してデザインしたマイクロ遺伝子からプロテオームが忌避するジペプチドからなる人工タンパク質を作成し、その免疫原性を調べていく予定である。

Existing natural タ ン パ ク qualitative か ら big き く from れ た tectonic を つ artificial タ ン パ ク し, the qualitative を artificial に cropping こ れ ら artificial タ ン パ ク qualitative の immune ability to provoke を survey す る こ と を purpose と し た research で あ る. Artificial タ ン パ ク は, マ イ ク ロ posthumous son 伝 を タ ン デ ム に overlap す る こ と か ら cropping す る. Youdaoplaceholder1 ロ ロ left 伝 son 伝 to design 伝 sub<s:1> strategy に従う. (1) natural タ ン パ ク qualitative が avoid avoid す る go to を, "ジ ペ プ チ ド" frequency の と い っ た scale し で investigation, (2) マ イ ク ロ posthumous son 伝 が 3 つ の 読 み 枠 で コ ー ド す る ペ プ チ ド の ジ ペ プ チ ド が, で き る limit り, natural プ ロ テ オ ー ム が avoid avoid す る ジ ペ プ チ ド か ら constitute さ れ る よ う に デ ザ イ ン す る. Yesterday's annual の research で は, 2 words listed の を, coliform を モ デ ル と し て investigation し, こ れ を ア ミ の ノ acid content で corrected し, natural タ ン パ ク qualitative で with い ら れ て い る ジ ペ プ チ ド match column frequency の に points pay け を お こ な い, ジ ペ プ チ ド の "disrelish わ れ" の index を complete し た. Index "こ の suspicion わ れ" を using し て, arbitrary に and え た early match column を 読 み 枠 の 1 つ に コ ー ド し, he の 読 み 枠 に "disrelish わ れ" high の い ペ プ チ ド を コ ー ド す る よ う な salt base with column を デ ザ イ ン す る プ ロ グ ラ ム は problem な く made で き た. Our は, early match column を containing め て, all の "disrelish わ れ" を high め て い く よ う な ア ル ゴ リ ズ ム, concrete に は, い く つ か の ラ ン ダ ム サ ン プ ル し た match column か ら ス タ ー ト し, よ り hiroo い match column space を サ ー チ で き る プ ロ グ ラ ム を open 発 す る こ と を め ざ し た. こ の purpose を reach す る た め に は, now の ア ル ゴ リ ズ ム を with い て い て は, computing time, デ ー タ save に な necessary computer capacity に が あ る た め, new た に ジ ペ プ チ ド の insourcing す る he の 読 み 枠 の ア ミ ノ acid with column intelligence を containing め た, マ イ ク ロ posthumous son 伝 デ ザ イ ン method を open 発 し た (domestic, overseas) in a special . A significant な shortening of the 伝 sub-<s:1> デザ <e:1> <s:1> of <s:1> time <s:1> may となった. In the future, こ の ア ル ゴ リ ズ ム を using し て デ ザ イ ン し た マ イ ク ロ heritage 伝 son か ら プ ロ テ オ ー ム が avoid avoid す る ジ ペ プ チ ド か ら な る artificial タ ン パ ク を し, consummate quality そ の immunogenicity を adjustable べ て い く designated で あ る.

项目成果

芝 清隆: "蛋白質にひそむくり返し構造・・くり返し原理による人工蛋白質の試み"蛋白質核酸酵素. 46(1). 16-25 (2001)

Kiyotaka Shiba：“隐藏在蛋白质中的重复结构......基于重复原理创建人工蛋白质的尝试”Protein Nucleic Acid Enzymes 46(1) (2001)。

Shiba, K., et al.: "Translated products of tandem microgene repeats exhibit diverse properties also seen in natural proteins"Protein Engineering. (印刷中). (2003)

Shiba, K. 等人：“串联微基因重复的翻译产物表现出天然蛋白质中也存在的多种特性”《蛋白质工程》（出版中）。

Shiba, K., et al.: "On the role of periodism in the origin of proteins"J.Mol.Biol. 320(4). 833-840 (2002)

Shiba, K. 等人：“论周期性在蛋白质起源中的作用”J.Mol.Biol。

Burke B: "Divergent adaptation of tRNA recognition by Methanococcus Jannaschii prolyl-tRNA synthetase"J Biol Chem. 276(23). 20286-20291 (2001)

Burke B：“Jannaschii 甲烷球菌脯氨酰-tRNA 合成酶对 tRNA 识别的不同适应”J Biol Chem。

Miyaki M: "Alterations of repeated sequences in 5'upstream and coding regions in colorectal tumors from patients with hereditary nonpdyposis colorectal ancer and Turcot syndrome"Oncogene. 20(37). 5215-5218 (2001)

Miyaki M：“来自遗传性非粘连性结直肠癌和特科特综合征患者的结直肠肿瘤中 5 上游和编码区重复序列的改变”癌基因。