標的分子と特異的に共有結合を形成する特殊ペプチドの探索

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本研究では、反応性官能基を持つ環状ペプチドライブラリーを構築し、標的との共有結合形成能力を指標としたスクリーニング法を確立することを目指している。今年度は、前年度のスクリーニングで発見したペプチドについてさらに詳細な評価を行うとともに、別のタンパク質を標的としたスクリーニングも実施した。まず、寄生虫由来のタンパク質と共有結合を形成することが確認されていた2種類のペプチドについて、結合部位を調べた。標的タンパク質をペプチドと反応させた後にプロテアーゼで分解し、断片をLC-MSで分析することで、ペプチドが結合しているアミノ酸残基を特定した。次に、これらのペプチドの一方をモデルとして、共有結合形成速度を合理的設計によって変更することを試みた。本研究で使用した反応性官能基は小さな置換基であるフッ素を導入することで構造変化を最小限にしながら脱離基の酸性度を容易に変更できるように設計されているため、ペプチドと標的タンパク質の間の共有結合形成速度を合理的設計によって容易に変更できると期待される。そこで、反応性官能基に含まれるフッ素の個数と位置を変化させた複数のペプチドを化学合成し、標的タンパク質と一定時間反応させた。脱離基の酸性度が高いほどペプチドが結合したタンパク質が増えたため、共有結合形成速度を合理的に変更できることが確認された。さらに、本研究の手法の汎用性を検証するためにEGFRを標的としたスクリーニングを行い、EGFRと共有結合を形成すると期待されるペプチドを1種類同定した。このペプチドを蛍光標識したものを化学合成し、EGFRと反応させてSDS-PAGEで分析したところ、EGFRが蛍光を示したため共有結合形成が確認された。また、他の3種類のタンパク質との反応も調べたところ、EGFRと選択的に反応することが確認された。