標的指向型ファージ提示法とナノ粒子技術の融合による次世代ペプチド医薬品開発

ガンを含むさまざまな疾患の治療に抗体が広く利用されている。抗体医薬品は標的生体分子のみに特異的かつ高い結合活性で作用するため、低分子医薬品と比較して副作用が少ない。しかし、高い製造コストや厳密な品質管理が必要であるため、安価に製造可能かつ品質管理が容易な抗体代替医薬品の開発が課題となっている。本研究では、申請者が独自に開発した標的指向型ファージ提示法によるペプチドリガンド探索と、クラスター効果を利用してリガンドの結合活性を飛躍的に向上させるナノ粒子技術を融合させることにより、ナノ粒子型ペプチド医薬品を開発することを目的とした。今年度は、ガラクトース結合性レクチンの1つで、ガン関連タンパク質であるガレクチン3を標的として、ペプチドリガンド探索を実施した。ガラクトース誘導体を化学合成し、ファージ上に提示したペプチドライブラリに選択的に化学修飾することにより、ガラクトース修飾環状ペプチドファージライブラリを構築した。ガレクチン3を大腸菌発現系を用いて発現・精製し、ビオチン化した後、ストレプトアビジン磁気ビーズ上に固定し、スクリーニングに用いた。スクリーニング条件をさまざまに検討し最適化した後、バイオパニングによるスクリーニングを実施した結果、ガレクチン3に結合するペプチドを提示したファージの濃縮が確認できた。ファージをクローニングし、DNA配列解析を行った結果、特定のペプチド配列の同定に成功した。また、ファージELISAを行った結果、同定したペプチド配列の1つがガレクチン3に対して高い結合活性を示すことを明らかにした。さらに、蛍光シリカナノ粒子の調製法も種々検討を行い、次年度の糖ペプチド修飾蛍光シリカナノ粒子の創製の基盤を確立した。

ガンを含むさまざまな疾患の治療に抗体が広く利用されている。抗体医薬品は標的生体分子のみに特異的かつ高い結合活性で作用するため、低分子医薬品と比較して副作用が少ない。しかし、高い製造コストや厳密な品質管理が必要であるため、安価に製造可能かつ品質管理が容易な抗体代替医薬品の開発が課題となっている。本研究では、申請者が独自に開発した標的指向型ファージ提示法によるペプチドリガンド探索と、クラスター効果を利用してリガンドの結合活性を飛躍的に向上させるナノ粒子技術を融合させることにより、ナノ粒子型ペプチド医薬品を開発することを目的とした。今年度は、ガラクトース結合性レクチンの1つで、ガン関連タンパク質であるガレクチン3を標的として、ペプチドリガンド探索を実施した。ガラクトース誘導体を化学合成し、ファージ上に提示したペプチドライブラリに選択的に化学修飾することにより、ガラクトース修飾環状ペプチドファージライブラリを構築した。ガレクチン3を大腸菌発現系を用いて発現・精製し、ビオチン化した後、ストレプトアビジン磁気ビーズ上に固定し、スクリーニングに用いた。スクリーニング条件をさまざまに検討し最適化した後、バイオパニングによるスクリーニングを実施した結果、ガレクチン3に結合するペプチドを提示したファージの濃縮が確認できた。ファージをクローニングし、DNA配列解析を行った結果、特定のペプチド配列の同定に成功した。また、ファージELISAを行った結果、同定したペプチド配列の1つがガレクチン3に対して高い結合活性を示すことを明らかにした。さらに、蛍光シリカナノ粒子の調製法も種々検討を行い、次年度の糖ペプチド修飾蛍光シリカナノ粒子の創製の基盤を確立した。