[スポンサーリンク]

chemglossary

特殊ペプチド Specialty Peptide

[スポンサーリンク]

特殊ペプチドとは、生体内タンパク質を構成する20種類のL-アミノ酸だけではなく、特殊アミノ酸と呼ばれるD-アミノ酸やN-メチルアミノ酸等を含んだり、大環状骨格を有するペプチドのことである。

小分子化合物と抗体医薬の利点を併せ持ち、またその欠点を克服しうる新たな創薬シーズとして現在大きな注目を集めている。(トップ画像はCurr. Chem. Biol. 2016, 9, 36.より引用)

小分子医薬と抗体医薬:その利点と欠点

医薬開発が目指してきた理想型は「十分な細胞膜透過性を持ち,高い標的選択性と結合能を有する副作用の少ない医薬品」である。しかし,この理想を体現した薬は未だにほとんど存在していない。

現在台頭している大きな医薬カテゴリとして、小分子医薬と抗体医薬の2つが挙げられる。それぞれの特徴は以下のようにまとめられる。

小分子医薬の特徴

(利点)
・免疫原性が少ない。
・細胞膜透過性に優れる。
・経口投与性も付与でき,患者負担が少ない薬剤になり得る。

(欠点)
・標的タンパク質が小分子化合物に適した結合ポケットを有しているとは限らないため、制御可能なタンパク機能が制限される。
たとえばタンパク質間相互作用(protein-protein interaction, PPI)におけるタンパク質間接触面は広く、結合ポケットも浅いものが多い。小分子化合物はこの部分に対して十分な接触面積を確保できないため、PPI阻害に用いることは難しいとされる。
・結合能・特異性も大きくは期待できないため、いわゆるoff-target相互作用による副作用の回避も難しい。

抗体医薬の特徴

(利点)
・標的タンパク質に対して広い面積を接触部位として確保できるため,タンパク質間相互作用を阻害することができる。
・標的選択性・結合能が高く、副作用を誘発する可能性が低い。
(欠点)
・免疫反応による副作用の可能性、薬効の減弱(近年のヒト化技術の発展により改善は見られる)。
・分子サイズが大きく膜透過性が低いため、細胞内タンパク質を標的にすることが難しい。このため、薬剤としての応用範囲に制限が大きい。

従来型ペプチド創薬における課題

これらの中間的性質をもつ物質の一つがペプチドである。ペプチド創薬自体は古くから取り組みがあるものの、細胞膜透過性の問題や、生体内安定性の低さなどの理由で薬剤として多くが送り出されるには至っていない。

一方で、シクロスポリンAやポリミキシンBに代表されるように、医薬品として上市される天然由来のペプチドは存在している。これらに共通している構造的特徴は、非タンパク質性アミノ酸を含み,N末脂肪鎖修飾や大環状骨格などといった特殊な骨格を有する点である。

cyclosporin

これら特殊骨格の存在によって、化合物はペプチダーゼ分解などに対する抵抗性を示す。また環状構造やN-メチル化構造を採ることで骨格的剛直性・脂溶性が増大し,膜透過性の向上や結合能の向上がもたらされる。

specialty_peptide_1

しかしながら、医薬的ポテンシャルの高さに反し、特殊ペプチドは供給法が長らくの課題となっていた。

古典的ペプチド合成では、固相法/液相法などの「化学合成法」が用いられてきた。本手法では非タンパク質性アミノ酸をペプチドに自由に組み込める。しかし、探索用ライブラリーサイズに上限があること、また供給速度などの点でも問題があった。

別法として、翻訳合成などの「生化学的手法」も用いられてきた。すなわち、生体内ペプチド合成機構であるリボソームを用いる合成法である。正確かつ迅速な合成が可能であるが,20種類のタンパク質性アミノ酸のみしか組み込めないという大きな欠点があった。

このような事情から、これまで開発に成功した特殊ペプチド医薬品は、そのほとんどが天然物由来のものに留まっている。

特殊ペプチドライブラリ合成からベンチャー設立まで

東京大学の菅裕明教授は、独自の学術研究を通じ、これらのボトルネックを解消する技術システムの構築に成功した。

すなわち、独自開発したリボザイム技術(フレキシザイム)を用いて、特殊ペプチドをin vitroで翻訳合成可能なシステム(FIT System)を開発した。また、生み出された特殊ペプチドライブラリーを、スクリーニング系および分子進化工学的手法と組み合わせることで、高活性ペプチドの同定を迅速に行えるシステム(RaPID System)の構築にも成功した。

この技術をもとに創薬ベンチャー・ペプチドリームを立ち上げ、特殊ペプチド創薬を強力に推進する、産学連携型研究を遂行している。

関連文献

  1. 特殊環状ペプチドの翻訳合成と医薬品探索への展開[PDF]

関連リンク

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. NMR管
  2. 重医薬品(重水素化医薬品、heavy drug)
  3. ケミカルバイオロジー chemical biology
  4. 界面活性剤 / surface-active agent, su…
  5. 熱活性化遅延蛍光 Thermally Activated Del…
  6. 輸出貿易管理令
  7. カスケード反応 Cascade Reaction
  8. 逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR; reverse tr…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 有機合成化学協会誌2017年8月号:C-H活性化・アリール化重合・オキシインドール・遠隔不斉誘導・ビアリールカップリング
  2. Marcusの逆転領域で一石二鳥
  3. 竹本 佳司 Yoshiji Takemoto
  4. 史上最強の塩基が合成される
  5. 個性あふれるTOC大集合!
  6. 吉見 泰治 Yasuharu YOSHIMI
  7. 材料開発における生成AIの活用方法
  8. 空気下、室温で実施可能な超高速メカノケミカルバーチ還元反応の開発
  9. アメリカで Ph.D. を取る –奨学金を申請するの巻–
  10. 電子不足トリプトファン誘導体を合成する人工酵素

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年5月
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

注目情報

最新記事

CIPイノベーション共創プログラム「有機電解合成の今:最新技術動向と化学品製造への応用の可能性」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「有機電解合…

CIPイノベーション共創プログラム「世界を変えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「世界を変え…

年会特別企画「XAFSと化学:錯体, 触媒からリュウグウまで –放射光ことはじめ」

放射光施設を利用したX線吸収分光法(XAFS)は、物質の電子状態や局所構造を元素選択的に明らかにでき…

超公聴会 2026 で発表します!!【YouTube 配信】

超公聴会は、今年度博士号を取得する大学院生が公聴会の内容を持ち寄ってオンライン上で発表する会です。主…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part II

さて、Part Iに引き続きPart II!年会をさらに盛り上げる企画として、2011年より…

凍結乾燥の常識を覆す!マイクロ波導入による乾燥時間短縮と効率化

「凍結乾燥は時間がかかるもの」と諦めていませんか?医薬品や食品、新素材開発において、品質を維…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part I

まだ寒い日が続いておりますが、あっという間に3月になりました。今年も日本化学会春季年会の季節です。…

アムホテリシンBのはなし 70年前に開発された奇跡の抗真菌薬

Tshozoです。以前から自身の体調不良を記事にしているのですが、昨今流行りのAIには産み出せな…

反応操作をしなくても、化合物は変化する【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか温度を測ること…

ジチオカーバメートラジカル触媒のデザイン〜三重項ビラジカルの新たな触媒機能を発見〜

第698回のスポットライトリサーチは、名古屋大学大学院工学研究科(大井研究室)博士後期課程1年の川口…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP