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各种疾病。抗体药物只对目标生物分子产生特异性作用并具有高结合活性，因此与小分子药物相比副作用较少。然而，由于制造成本高且需要严格的质量控制，开发可以低成本制造且易于质量控制的抗体替代药物已成为挑战。在这项研究中，我们将利用申请人最初开发的靶向噬菌体展示方法寻找肽配体，与利用簇效应显着提高配体结合活性的纳米颗粒技术相结合，目的是开发类型肽药物。今年，我们针对半乳糖凝集素 3 进行了肽配体搜索，半乳糖凝集素是一种半乳糖结合凝集素，也是一种癌症相关蛋白。通过化学合成半乳糖衍生物并选择性地化学修饰噬菌体上展示的肽文库，构建了半乳糖修饰的环肽噬菌体文库。使用大肠杆菌表达系统表达和纯化半乳糖凝集素3，生物素化，固定在链霉亲和素磁珠上，并用于筛选。在检查和优化各种筛选条件后，我们进行了生物淘选筛选，证实了展示与 galectin-3 结合的肽的噬菌体的富集。通过克隆噬菌体并进行 DNA 序列分析，他们成功鉴定了特定的肽序列。此外，噬菌体ELISA的结果表明，所鉴定的肽序列之一显示出与galectin-3的高结合活性。此外，还对多种荧光二氧化硅纳米粒子的制备方法进行了研究，为明年糖肽修饰荧光二氧化硅纳米粒子的制备奠定了基础。

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