精密に制御された高分子リガンドの創製手法の確立

建立精确控制的聚合物配体生成方法

• 批准号: 13F03338
• 负责人: 三浦 佳子
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03338/
• 关键词: リガンド; 高分子合成; リビングラジカル重合; 分子認識; プラスチック抗体; 構造的多様性; ブロック共重合体; 特異性

標的分子を認識・中和する合成高分子リガンド（PL）は抗体やアプタマーのような生体高分子リガンドであり、安価で安定な代用品として期待されている。この様なPLはファン・デル・ワールス力、水素結合、疎水性、静電的、p-p相互作用など比較的弱い相互作用が可能な多種類の機能性モノマーの組み合わせを共重合することで作製できると考えられる。本研究では、標的ペプチドを特異的に認識・結合するPLの作成を試みた。PLの特異性はPLの分子量の最小化によって改善できると仮説を立てて、300-mer、30-mer、および15-merの分子を含むPLライブラリーを、連鎖移動剤としてbenzylsulfanylthiocarbonylsulfanyl propionic acid（BPA）を用いて、可逆的付加開裂連鎖移動（RAFT）法によって重合した。PLの標的ペプチドに対する特異的認識・結合を検証するため、見かけの結合定数（Ka）を、等温滴定熱量測定法（ITC）により測定た。magainin1との相互作用を測定した結果、検出可能な熱変化が観察されなかったが、melittinおよびponericinで滴定した際に、吸熱滴定曲線が観察された。得られた曲線にラングミュア結合式にフィッティングさせKaを計算したところ、すべての合成PLがmelittinと5 x 105 M-1オーダーの高い親和性を示した。一方、PLとponericinの親和性はPLの分子量に強く依存した。NPはmelittinと同等の親和性（4 x 105 M-1)でponericin (2 x 105 M-1)と結合したが、合成PLの分子量が小さくなると親和性が弱くなった。さらに、30-mer PLはponericinに対して有意な親和性を示さなかった。これらの結果は、30-mer PLのmelittinに対する特異的親和性を示した。最適化されたＰＬはペプチド混合物の中から標的ペプチドと特異的に認識・結合した。合成PLの最小化は、分子インプリンティングおよびアフィニティ精製のほか、貴重なツールであり、生体高分子リガンドの安価で安定した代用品を生成できることを期待できる。

合成聚合物配体（PL）能够识别并中和靶分子，是抗体和适体等生物聚合物配体，有望成为廉价且稳定的替代品。据认为，这种PL可以通过将具有相对弱的相互作用（例如范德华力、氢键、疏水性、静电性和p-p相互作用）的各种功能单体的组合进行共聚来产生。在这项研究中，我们试图创建一种特异性识别并结合目标肽的 PL。假设可以通过最小化 PL 的分子量来提高 PL 的特异性，我们使用苄硫基硫代羰基硫基丙酸 (BPA) 作为链转移剂制备了包含 300 聚体、30 聚体和 15 聚体分子的 PL 文库。采用可逆加成断裂链转移（RAFT）法进行聚合。为了验证 PL 对目标肽的特异性识别和结合，通过等温滴定量热法 (ITC) 测量表观结合常数 (Ka)。测量与magainin1的相互作用的结果，没有观察到可检测到的热变化，但是当用蜂毒肽和ponericin滴定时观察到吸热滴定曲线。当通过将获得的曲线拟合到 Langmuir 结合方程来计算 Ka 时，所有合成的 PL 都显示出与蜂毒肽的高亲和力，约为 5 x 105 M-1。另一方面，PL 和松树素之间的亲和力很大程度上取决于 PL 的分子量。 NP 结合松诺菌素 (2 x 105 M-1) 的亲和力与蜂毒素 (4 x 105 M-1) 相似，但随着合成 PL 分子量的降低，亲和力减弱。此外，30 聚体 PL 对松树菌素没有显着的亲和力。这些结果证明了 30 聚体 PL 对蜂毒肽的特异性亲和力。优化的 PL 特异性识别并结合肽混合物中的目标肽。合成 PL 最小化是除分子印迹和亲和纯化之外的一种有价值的工具，并有望为生物聚合物配体生成廉价且稳定的替代品。

项目成果

Preparation of nanogel-immobilized porous gel beads for affinity separation of proteins: fusion of nano and micro gel materials

• DOI: 10.1038/pj.2014.101
• 发表时间: 2015-02-01
• 期刊: POLYMER JOURNAL
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hoshino, Yu;Arata, Yuka;Miura, Yoshiko
• 通讯作者: Miura, Yoshiko

Study of Synthetic Polymer Ligands as Plastic Antibody

合成聚合物配体作为塑料抗体的研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Haejoo Lee;Yusuke Wada;Yu Hoshino* and Yoshiko Miura
• 通讯作者: Yu Hoshino* and Yoshiko Miura

Design of multi-functional linear polymers that capture and neutralize a toxic peptide: a comparison with cross-linked nanoparticles

捕获和中和有毒肽的多功能线性聚合物的设计：与交联纳米粒子的比较

• DOI: 10.1039/c4tb01967a
• 发表时间: 2015
• 期刊: Journal of Materials Chemistry B
• 影响因子: 7
• 作者: Yusuke Wada;Haejoo Lee, Yu Hoshino, Shunsuke Kotani;Kenneth J. Shea;Yoshiko Miura
• 通讯作者: Yoshiko Miura

標的毒性ペプチドを特異的に認識・中和する合成高分子リガンドのカスタマイズ

定制合成聚合物配体，特异性识别和中和目标有毒肽

• 发表时间: 2015
• 作者: 李 惠柱;星野 友;三浦 佳子
• 通讯作者: 三浦 佳子