申請者は、生物のもつタンパク質合成システムである翻訳系を利用して非天然型アミノ酸をタンパク質中へと部位特異的に導入する研究を以前より推進している。様々な非天然型アミノ酸の導入が可能となっているが、その中にはフォトクロスリンカーと呼ばれる光反応性アミノ酸や、アミノ酸のα-アミノ基が水酸基へと置き換わった誘導体であるα-ヒドロキシ酸も含まれている。α-ヒドロキシ酸がタンパク質中へと導入されるとその部位の主鎖の結合がペプチド結合からエステル結合に置き換わり、アルカリ処理により特異的に切断可能となる。昨年度までに東京医科歯科大学横山准教授(当時)らとの共同研究により、フォトクロスリンカーとα-ヒドロキシ酸の性質を利用してタンパク質-タンパク質間の相互作用部位決定法の開発を行い報告した。大腸菌内でペプチド, α-ヒドロキシ酸、キャリアタンパク質の融合体を封入体として発現し、可溶化剤存在下で非酵素的に切断することにより有機化学的プロセスを用いることなく簡便にペプチドを生産できるようになると見込まれる。さらに、現状ではα-ヒドロキシ酸を細胞外から添加しているが、細胞内で生産することが可能になればより低コストでスケールアップ可能な生産系として期待される。

申請者は、生物のもつタンパク質合成システムである翻訳系を利用して非天然型アミノ酸をタンパク質中へと部位特異的に導入する研究を以前より推進している。様々な非天然型アミノ酸の導入が可能となっているが、その中にはフォトクロスリンカーと呼ばれる光反応性アミノ酸や、アミノ酸のα-アミノ基が水酸基へと置き換わった誘導体であるα-ヒドロキシ酸も含まれている。近年注目されている非天然型アミノ酸の1つにFluorosulfate-L-tyrosine(FSY)が挙げられる。FSYは立体的に近接した求核残基と特異的に共有結合を形成し、不可逆な結合体を形成する。大阪大学樋野展正講師らとの共同研究によりFSYを用いてSARS-CoV-2に対する新たな戦略を提案した。ACE2デコイレセプターにFSYを導入することによりウィルスのスパイクタンパク質RBDと不可逆的に結合し、変異株に対しても中和活性を維持することを示した。本研究はProtein Science誌において誌上報告を行った。

申請者は、生物のもつタンパク質合成システムである翻訳系を利用して非天然型アミノ酸をタンパク質中へと部位特異的に導入する研究を以前より推進している。様々な非天然型アミノ酸の導入が可能となっているが、その中にはフォトクロスリンカーと呼ばれる光反応性アミノ酸や、アミノ酸のα-アミノ基が水酸基へと置き換わった誘導体であるα-ヒドロキシ酸も含まれている。α-ヒドロキシ酸がタンパク質中へと導入されるとその部位の主鎖の結合がペプチド結合からエステル結合に置き換わり、アルカリ処理により特異的に切断可能となる。東京医科歯科大学横山准教授らとの共同研究により、フォトクロスリンカーとα-ヒドロキシ酸の性質を利用してタンパク質-タンパク質間の相互作用部位決定法の開発を行った。本法は昨年報告したProtein Science誌に掲載された主論文の他にも請われてメソッド論文(3)を執筆するなど高い注目を受けている。　また抗体中にpH反応性を持つ非天然型アミノ酸を導入し、pH応答性改変が可能なことを示し、共同筆頭著者としてScientific Reports誌に報告した(1)。その他にも、無細胞タンパク質合成系を利用してDOPAを導入した論文についても誌上報告を行った(2)。

申請者は、本学着任以前より生物のもつタンパク質合成システムである翻訳系を利用して非天然型アミノ酸をタンパク質中へと導入する研究を遂行してきた。その一環として、アミノ酸のα-アミノ基が水酸基へと置き換わった誘導体であるα-ヒドロキシ酸を導入することも可能となっている。α-ヒドロキシ酸がタンパク質中へと導入されるとその部位の主鎖の結合がペプチド結合からエステル結合に置き換わり、アルカリ処理により特異的に切断可能となる。有用ペプチド-キャリアタンパク質融合体を封入体画分へと発現し、可溶化剤存在下でアルカリ処理を用いて非酵素的に切断することにより簡便かつ多量に有用ペプチドを生産できる系の開発を目指している。本学でもこの研究を継続できるよう実験基盤整備を行い、キャリアタンパク質-複合体を形成能の改善に取り組んでいる。

申請者は、生物のもつタンパク質合成システムである翻訳系を利用して非天然型アミノ酸をタンパク質中へと部位特異的に導入する研究を以前より推進している。様々な非天然型アミノ酸の導入が可能となっているが、その中にはフォトクロスリンカーと呼ばれる光反応性アミノ酸や、アミノ酸のα-アミノ基が水酸基へと置き換わった誘導体であるα-ヒドロキシ酸も含まれている。α-ヒドロキシ酸がタンパク質中へと導入されるとその部位の主鎖の結合がペプチド結合からエステル結合に置き換わり、アルカリ処理により特異的に切断可能となる。東京医科歯科大学横山准教授らとの共同研究により、フォトクロスリンカーとα-ヒドロキシ酸の性質を利用してタンパク質-タンパク質間の相互作用部位決定法の開発を行った。本手法を用いて、リソソームの膜に豊富に存在しリソソームの形成やオートファジーの進行に重要である膜タンパク質LAMP-2間の相互作用部位と多量体形成能を明らかにしProtein Science誌上にて発表を行った。また、本成果は同誌の2024年1月号の表紙に取り上げられるなど高い評価を受けている。