ペプチド合成サービス

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対称性解析による

配列の最適化と生理活性ペプチドデザインサービス

当社開発のアルゴリズムで次のサービスをいたします。

配列の最適化
仮に細胞接着性ペプチドGRGDSが未知の配列で、お手持ちの配列がGRGDとかGRGDGの場合に、GRGDS 、WRGDVV 、HRGDAT 、ARGDMCS をデザインします。(ページの下部参照)

生理活性デザインサービス
5残基程度をリード配列に、活性、作用を推定できる配列をデザイン
6残基程度から30残基程度までの範囲で適切なアミノ酸配列、長さでデザインいたします。

アルゴリズムの原理について

積み木のイメージ

原理について細胞接着性ペプチド、GRGDSを積み木に例えましてご説明いたします。
アミノ酸の種類よって構造の違うブロックが適切な順番、高さになることで対称性になります。つまりアミノ酸配列とその長さが適切になる場合に活性を有すと推定します。

本サービスは、例えば生理活性ペプチド15残基からスタートします。そのN末端側5残基程度以上をリード配列にします。その場合イラスト図の上のブロックを除いた形になり、対称性の破れがでます。
ですけれども軸の方向は変わりません。つまり活性軸がある程度の範囲で定まっています。その軸に沿って適切なアミノ酸を付加しながらデザインをします。途中、アミノ酸の候補が複数になることがあります。その場合に、それぞれの配列に積み木ブロックのように適切な高さ、つまり配列の長さも適切になるまでアミノ酸を付加します。

具体的にアンジオテンシンを例にご説明いたします。
生理活性ペプチドの要素は2種類です。

  • A:適切なアミノ酸配列
  • B:適切な配列の長さ
アンジオテンシンI: Asp - Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro - Phe - His- Leu - OH
アンジオテンシンII: Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro - Phe - OH

もっとも血圧上昇作用があるとされているアンジオテンシンII は、要素A、B、ともに適合しています。

血圧上昇作用を有さないとされているアンジオテンシンIは、C末端側のHis – Leuが余分にあります。この場合は要素Aには適合していますが、要素Bには適合しておりません。このような場合には活性がなくなったり激減します。

イラストの積み木アミノ酸ブロックに、余分なブロックが積んであるイメージになります。

デザインはN末端側のAsp- Arg - Val – Tyr をリード配列にしますが、その場合も同様に要素Bには適合しなくなります。
しかし要素Aには適合しますので、活性軸としましては、
ある程度の範囲で定まっています。

以下デザインはN末端側かC末端、C末端側からN末端を繰り返しているのもありますので、その場合、活性の方向が拮抗薬まで振れる可能性があるように思います。

アンジオテンシンIIを基にデザインをしてみました。

アンジオテンシンII: Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro – Phe 以外にもその受容体拮抗薬(CH3-Gly Arg Val Tyr Val His Pro Ala )が生理活性物質として知られていますが、以下の通りそれらを含む配列をデザインいたしました。

Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro – Phe (DRVYIHPF) アンジオテンシンII
Gly Arg Val Tyr Val His Pro Ala(GRVYVHPA) アンジオテンシンII拮抗薬の類似構造 
Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro – Tyr (DRVYIHPY)
Lys- Arg-Met-Val- Tyr- Val-His- Pro- Ala (KRMVYVHPA)
Asp- Arg- Val-Tyr- Gln-Met-Gln (DRVYQMQ)

弊社のアルゴリズムでアミノ酸配列をデザインしたものを販売いたします。

●Oxytocin のCYIQNCPLG - NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)のCYIQNCを基に既知の配列を含む、5種類をデザインをしました。それらにC末端を保護しました。

CYIQNCPLG-NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)(既知の配列です)
CYIQNCPLVNG-NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)
CYIQNCPRRYD-NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)
CYIQNCPRDMF-NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)
CYIQNCPLVNY-NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)

●CYFQNCPRG-NH2 (Disulfide bridge: 1 -6)を基にCYFQNCをリード配列にしまして、その既知の配列を含む2種類をデザインしました。

CYFQNCPRG-NH2 (Disulfide bridge: 1 -6)
CYFQNCPYQGY-NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)

●RGD 配列を基に、既知のGRGDSを含む配列をデザインをしました。

GRGDS
WRGDVV
HRGDAT
ARGDMCS

●アンジオテンシンII: Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro - Phe – OHを基デザインをしました。

Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro – Tyr (DRVYIHPY)
Lys- Arg-Met-Val- Tyr- Val-His- Pro- Ala (KRMVYVHPA)
Asp- Arg- Val-Tyr- Gln-Met-Gln (DRVYQMQ)


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