東京農工大学,東北大学,科学技術振興機構（ＪＳＴ）

令和５年６月３０日

東京農工大学
東北大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

最少量でたんぱく質の立体構造形成を促進する化合物を開発

～バイオ医薬品の合成効率向上やミスフォールディング病予防・治療薬の開発に光～

ポイント

東京農工大学 大学院工学府の岡田 隼輔（博士後期課程修了）、松本 陽佑（博士前期課程修了）、大学院工学研究院の村岡 貴博 教授、東北大学 学際科学フロンティア研究所の奥村 正樹 准教授、東海大学 理学部の高橋 莉奏（博士前期課程学生）、荒井 堅太 講師、関西学院大学 理学部の金村 進吾 助教の研究グループは、変性状態のたんぱく質に対して、１当量添加でフォールディングを効率的に進める合成化合物ｐＭｅＰｙＳＳの開発に成功しました。ピリジニウム基とチオール／ジスルフィド基の連結構造が、ジスルフィド結合形成を伴う酸化的たんぱく質フォールディングを促進する効果的な分子構造であることを見いだしました。

化合物ｐＭｅＰｙＳＳが、還元変性たんぱく質（ウシ膵臓（すいぞう）トリプシンインヒビター、ＢＰＴＩ）に対して、ジスルフィド結合当り１当量添加で最大７４パーセントの収率で天然構造体を与えました。これは、従来の人工フォールディング促進化合物を過剰量用いた場合と比べても同等の収率であり、ｐＭｅＰｙＳＳが従来化合物と比べて、添加量基準で１０倍以上高い効率でフォールディングを進めることが示されました。ｐＭｅＰｙＳＳは、インスリンのフォールディングに対しても１当量添加で促進効果を示しました。酸化型グルタチオンＧＳＳＧを用いる従来法と比べて、ｐＭｅＰｙＳＳは、４．２倍高い効率でインスリン天然構造体の形成を進めました。

この成果は、構造異常たんぱく質が引き起こすパーキンソン病やアルツハイマー病、２型糖尿病などのミスフォールディング病に対する治療薬の開発や、インスリンや抗体医薬などのたんぱく質製剤の合成効率の向上に貢献すると期待されます。

本研究成果は２０２３年６月３０日（金）、英国化学会誌「Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ」のオンライン版で公開されます。

本成果は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 創発的研究支援事業 ＦＯＲＥＳＴ（課題番号：ＪＰＭＪＦＲ２１２２、研究代表者：村岡 貴博；課題番号：ＪＰＭＪＦＲ２０１Ｆ、研究代表者：奥村 正樹）、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ１９Ｓ４、研究代表者：野地 博行）、日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究（Ｂ）「遅延制御超分子化学」（課題番号：ＪＰ２１Ｈ０５０９６、研究代表者：村岡 貴博；課題番号：ＪＰ２１Ｈ０５０９５、研究代表者：奥村 正樹）、武田科学振興財団（村岡 貴博、奥村 正樹）などの支援を受けて得られました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Semi-enzymatic acceleration of oxidative protein folding by N-methylated heteroaromatic thiols”
ＤＯＩ：10.1039/D3SC01540H

＜お問い合わせ先＞

（英文）“Semi-enzymatic acceleration of oxidative protein folding by N-methylated heteroaromatic thiols”

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