新規プロテインチップ開発を指向したデザインペプチドマイクロアレイの構築

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高性能プロテインチップの実現に向けて、ナノバイオ技術を用いたハイスループット検出が可能な設計ペプチドアレイの開発を行っている。平成17年度(前年度)は疎水性度や電荷などをペプチド高次構造を基本として体系的に変化させたペプチドライブラリの設計・合成を行い、これらを用いて、ナノリットルスケールでの標的タンパク質検出が可能であること示した。また、測定から得られたライブラリペプチドとタンパク質の結合パターンである、プロテインフィンガープリントから、タンパク質の物理化学的および機能的性質を解析するため統計学的手法を用いたデータ処理を行った。これらの結果を受けて平成18年度(今年度)は、特定のタンパク質群と結合する高次構造を有するペプチド群を体系的に多数配置したペプチドマイクロアレイを新たに作製し、それらタンパク質ネットワークを制御しうるペプチド性リガンドの迅速探索システム構築を行った。具体的には、生体内免疫系で重要な役割を担っているカルシニューリン-カルモジュリンシグナル伝達系を標的タンパク質ネットワークに設定し、ライブラリペプチドとカルモジュリンが相互作用することでカルシニューリンの脱リン酸化活性を制御できる機能性リガンドの獲得に成功しだ。また、これらリガンドペプチドの細胞における活性や毒性などをハイスループットに解析できるツールとして、非侵襲的な細胞アレイの開発にも取り組んだ。以上より、標的タンパク質に対する特異的リガンドを探索できるシステム、生体内における標的タンパク質・酵素などの発現・活性状況を解析できるシステムなど、ペプチドアレイの医療・環境分野への応用に向けた基盤研究が確立できた。今後、細胞を検体として、タンパク質群の発現状況の解析、細胞内で効果的に作用するリガンドの探索などの、より複雑かつ実用的な系への展開が期待できる。