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

结合靶向噬菌体展示方法和纳米颗粒技术开发下一代肽药物

• 批准号: 22K19102
• 负责人: 三原 久和
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19102/
• 关键词: ペプチド; リガンド; ファージ提示法; ナノ粒子; クラスター効果; 次世代医薬品

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。

抗体广泛用于治疗包括癌症在内的多种疾病。抗体药物的作用仅针对目标生物分子具有较高的结合活性，因此比小分子药物具有更少的副作用。但是，由于需要高的制造成本和严格的质量控制，因此可以以低成本制造抗体替代药物的开发，并且易于控制的质量正在成为挑战。这项研究旨在使用申请人和纳米颗粒技术开发的目标定向的噬菌体呈现方法来开发纳米颗粒型肽药物，通过肽配体搜索搜索，该方法使用簇效应来显着改善配体的结合活性。今年，我们进行了肽配体搜索半乳糖素3，这是一种靶向与癌症相关蛋白的半乳糖结合凝集素，该凝集素3。半乳糖改性的环状肽噬菌体文库是通过化学合成的半乳糖衍生物构建的，并选择性地修饰了噬菌体上呈现的肽库。使用大肠杆菌表达系统，生物素化并固定在链霉亲和素磁珠上，并用于筛选。检查各种筛查条件并进行了优化后，通过生物剂进行筛选，因此，证实了与乳肠蛋白3结合的肽的噬菌体富集。克隆噬菌体并进行DNA序列分析，并成功鉴定出特定的肽序列。此外，噬菌体ELISA表明，已鉴定的肽序列之一表现出与乳肠蛋白3的高结合活性。此外，已经研究了准备荧光二氧化硅纳米颗粒的各种方法，为下一年的糖肽修饰的荧光硅nanoparticle构成了基础。

项目成果

ガラクトース結合タンパク質の解析を指向したリガンド修飾蛍光シリカナノ粒子の創製

创建配体修饰的荧光二氧化硅纳米颗粒用于分析半乳糖结合蛋白

• 发表时间: 2023
• 作者: 岡田智;齋木翔太;中村浩之;松浦 右京・三原 久和・堤 浩
• 通讯作者: 松浦 右京・三原 久和・堤 浩