ゲノム情報を利用する新規プロテインチップの開発

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ヒトゲノムプロジェクトやポストゲノムプロジェクトをはじめ、ゲノムおよびプロテオーム関連研究が急速に進展している。当該領域のブレークスルーのためには、プロテオーム解析を、飛躍的に発展させる「プロテインチップ」の開発が不可欠である。申請者らは、このようなプロテインチップの一つとして、立体構造をデザインしたペプチドを用いた、高効率なタンパク質検出システムである、ペプチドマイクロアレイの開発を進めている。本研究では、申請者が長年研究し得意とする立体構造をデザインしたペプチドを用いたペプチドマイクロアレイの開発を基盤とし、ゲノム情報を利用したペプチドデザインによるプロテインチップ開発を目的とした研究を実施し、成果を得た。結合の選択性および特異性を制御することを狙い、プロテイン認識用ペプチド(捕捉剤)として、ゲノム情報を利用しタンパク質・タンパク質相互作用をミミックした立体構造をデザインしたペプチドライブラリを設計した。2次・3次元構造を規制したペプチドをゲノム情報とコンピュータ科学を駆使し、申請者らの長年の経験を生かしデザインした。立体構造上にリン酸基や糖鎖などのタンパク質補因子を配置させたペプチドも設計した。これらのデザインペプチドをチップ応用するために,蛍光基をペプチド中に導入し多種同時合成可能な高効率合成法を確立した。これらデザインペプチドライブラリを、基盤的には確立してきている基板材料(ガラス基板・金基板)へアレイ化する技術を発展させた。作成したペプチドアレイを用いて、実際に種々のタンパク質を蛍光分光法(強度法)やAR(金の異常反射測定法)による認識・検出を行うシステムを構築した。「プロテインチップ」装置に結びつくドライアレイ法も開発した。