タンパク質寿命が制御するシン・バイオロジー

本研究では、タンパク質寿命を決定する分子メカニズムの解明、およびタンパク質寿命の制御技術確立を見据え、有機化学および進化分子工学アプローチによる人工タンパク質創成技術の開発およびシン（進/深）化を行う。有機化学的手法である「タンパク質化学合成法」の新手法を開発し、ユビキチン化などタンパク質寿命の決定に深く関わる翻訳後修飾が導入されたタンパク質を合成する。進化分子工学的手法である「in vitroセレクション法」によって、ユビキチンリガーゼや寿命制御の標的タンパク質に結合する人工抗体を取得し、人工抗体デグレーダーを創成する。また、これら両技術を融合し、化学合成で調製したユビキチン化タンパク質に結合する人工抗体も取得する。本研究で創成した化学合成タンパク質や人工抗体を自ら、あるいは共同研究者へ提供し、生化学解析・構造解析・生細胞解析等へと展開する。これにより、これまで解析困難だった分子メカニズムの解明や、これまで標的化できなかったタンパク質の寿命制御を実現し、本領域研究の推進に貢献する。

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2. Kamo N., Kujirai T., Kurumizaka H., Murakami H., Hayashi G., & Okamoto A. (2021) Organoruthenium-catalyzed chemical protein synthesis to elucidate the functions of epigenetic modifications on heterochromatin factors. Chem Sci. 12, 5926–5937
3. Kondo T., Iwatani Y., Matsuoka K., Fujino T., Umemoto S., Yokomaku Y., Ishizaki K., Kito S., Sezaki T., Hayashi G., & Murakami H. (2020) Antibody-like proteins that capture and neutralize SARS-CoV-2. Sci Adv. 10.1126/sciadv.abd3916
4. Yanase M., Nakatsu K., Cardos C. J., Konda Y., Hayashi G., & Okamoto A. (2019) Cysteinylprolyl imide (CPI) peptide: a highly reactive and easily accessible crypto-thioester for chemical protein synthesis. Chem Sci. 10, 5967–5975
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