γ-アミノ酸やδ-アミノ酸を含有する特殊環状ペプチドスクリーニング法の開発

含γ-氨基酸和δ-氨基酸的特殊环肽筛选方法的建立

基本信息

批准号：
22KJ0868
负责人：
三浦敬
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

薬剤候補ペプチドの探索において、構造多様性に富むペプチドライブラリを構築し、ハイスループットスクリーニングへと適用することが有効である。ペプチド鎖に非天然アミノ酸のγ-アミノ酸やδ-アミノ酸を導入することで、タンパク質性アミノ酸のみからなるペプチドには見られない特殊な二次構造を誘起させることができ、薬剤として必要なペプチダーゼ耐性や細胞膜透過性への寄与が期待される。そこで、本研究ではリボソーム翻訳によるγ-アミノ酸やδ-アミノ酸を含有するペプチドの合成およびスクリーニングへの適用を目指す。リボソーム翻訳系に非天然アミノ酸を導入することで、鋳型のmRNA配列に対応する非天然ペプチドを合成可能となる。つまり、mRNA配列を多様化することで非天然ペプチドライブラリの調製を迅速に行うことができる。これまで、多様な主鎖骨格を有する非天然アミノ酸の導入とペプチドライブラリの合成が報告されているが、γ-アミノ酸およびδ-アミノ酸の導入は達成されていない。本年度は、γ-アミノ酸およびδ-アミノ酸の導入に向けて翻訳条件の最適化に取り組んだ。これらのアミノ酸はα-アミノ酸とは大きく異なる主鎖骨格を有するため、リボソームの触媒環境に合致せず、翻訳効率が大きく落ちることが知られている。翻訳効率に関わる因子のうち、tRNAの構造および割り当てるコドンに着目し、網羅的な解析を開始した。その際、LC/MSによりペプチドの翻訳量を化学合成したモデルペプチドと比較・定量する系を確立した。

在寻找候选药物肽时，有效地构建富含结构多样性的肽库并将其应用于高通量筛查。通过将非天然氨基酸γ-氨基酸和δ-氨基酸引入肽链中，可以诱导仅在仅由蛋白质氨基酸组成的肽中发现的特殊二级结构，并且预计将有助于肽酶的耐药性和细胞膜膜的渗透性。因此，本研究旨在通过核糖体翻译将其应用于含有γ-氨基酸和δ-氨基酸的肽的合成和筛选。通过将非天然氨基酸引入核糖体翻译系统中，可以合成与模板mRNA序列相对应的非天然肽。换句话说，通过使mRNA序列多样化，可以迅速进行非天然肽库的制备。迄今为止，已经报道了具有不同主链骨架的非天然氨基酸和肽库的合成，但尚未实现γ-氨基酸和δ-氨基酸的引入。今年，我们致力于优化引入γ-氨基酸和δ-氨基酸的翻译条件。这些氨基酸与α-氨基酸具有主要差异，并且已知不匹配核糖体的催化环境，从而显着降低了翻译效率。在翻译效率涉及的因素中，我们开始了详尽的分析，重点是tRNA和分配的密码子的结构。目前，建立了一个系统来比较和量化LC/MS的肽翻译量与通过化学合成合成的模型肽的肽翻译量。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

オックスフォード大学/ニューカッスル大学/ダイアモンドライトソース(英国)

牛津大学/纽卡斯尔大学/钻石光源（英国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

環状γ-アミノ酸含有ペプチドライブラリの構築およびSARS-CoV-2メインプロテアーゼ阻害剤のスクリーニング

含环状γ-氨基酸肽库的构建及SARS-CoV-2主要蛋白酶抑制剂的筛选

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
三浦敬;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;寺坂尚紘;加藤敬行;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;菅裕明
通讯作者：
菅裕明

環状γ-アミノ酸含有ペプチドを用いたSARS-CoV-2メインプロテアーゼ阻害剤のスクリーニング

使用含环状γ-氨基酸的肽筛选SARS-CoV-2主要蛋白酶抑制剂

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
三浦敬;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;寺坂尚紘;加藤敬行;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;菅裕明
通讯作者：
菅裕明

Ribosomal synthesis of a peptide library containing cyclic γ-amino acids for discovery of SARS-CoV-2 main protease inhibitors

核糖体合成含有环状 γ-氨基酸的肽库，用于发现 SARS-CoV-2 主要蛋白酶抑制剂

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takashi Miura;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;Naohiro Terasaka;Takayuki Katoh;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;Hiroa
通讯作者：
Hiroa

De novo macrocyclic peptide inhibitors containing cyclic γ-amino acids targeting the SARS-CoV-2 main protease

含有环状 γ-氨基酸的从头大环肽抑制剂，靶向 SARS-CoV-2 主要蛋白酶

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takashi Miura;Tika Malla;David Owen;Anthony Tumber;Lennart Brewitz;Michael McDonough;Eidarus Salah;Naohiro Terasaka;Takayuki Katoh;Petra Lukacik;Claire Strain-Damerell;Halina Mikolajek;Martin Walsh;Akane Kawamura;Christopher Schofield;Hiroa
通讯作者：
Hiroa