発表のポイント

概要

　東北大学多元物質科学研究所の鎌形清人准教授、産業技術総合研究所人工知能研究センターの亀田倫史主任研究員、および立命館大学薬学部創薬科学科の北原亮教授らの研究グループは、タンパク質の天然変性領域を標的とした医薬品候補ペプチドの設計法の開発に成功しました。
　医薬品の開発には、疾患に関与するタンパク質が持つ特定の立体構造に結合し、そのタンパク質の機能を、阻害または促進する低分子の設計が行われています。しかし、特定の立体構造を持たない天然変性領域を持つタンパク質に対しては上述の方法が通用せず、医薬品の迅速な開発は困難でした。研究グループは、この天然変性領域のアミノ酸配列情報のみを使用し、計算機内で、この領域に特異的に結合する医薬品候補ペプチドを迅速に設計する方法を開発しました。本手法を用いて、8×10の16乗通り（8億×1億通り）のペプチド群から、天然変性領域を持つがん抑制タンパク質p53の機能を制御する人工ペプチドを発見しました。この人工ペプチドは医薬品候補分子として期待されます。以上より、本手法は、タンパク質の天然変性領域を標的とする創薬研究を加速する可能性があります。
　本研究成果は、2019年6月28日（英国夏時間）に英国科学誌Scientific Reports（オンライン版）に掲載されました。また、本研究は、科学研究費助成事業、および産総研－東北大マッチング事業の支援を受けて、実施されました。
プレスリリース本文（PDF）

図：　ペプチドの設計法
　a) 天然変性タンパク質のターゲット配列に結合するペプチドの候補の数。
　b) MiyazawaとJerniganによるアミノ酸ペア結合エネルギー（MJエネルギー）を用いた結合ペプチドの迅速な設計。

論文情報：
“Rational design using sequence information only produces a peptide that binds to the intrinsically disordered region of p53”
Kiyoto Kamagata^1*, Eriko Mano¹, Yuji Itoh^1,2, Takuro Wakamoto³, Ryo Kitahara⁴, Saori Kanbayashi¹, Hiroto Takahashi¹, Agato Murata^1,2, and Tomoshi Kameda^5*
1東北大学　多元物質科学研究所, 2東北大学大学院　理学研究科化学専攻, 3立命館大学大学院　生命科学研究科, 4立命館大学　薬学部創薬科学科, 5産業技術総合研究所　人工知能研究センター
Scientific Reports
DOI：10.1038/s41598-019-44688-0

関連リンク：
産業技術総合研究所
立命館大学
東北大学