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対称性解析による

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による方法で、配列の対称性を判断し有力生理活性ペプチドを推定、デザインをします。

生理活性ペプチドデザインサービス

デザインは対称性の破れがないように配列を決めます。
ペプチドの対称性と生理活性との連動性については確認済みです。デザインした配列は活性があると推定できます。原理について詳しくはご挨拶をご覧ください。

アルゴリズムでは、次の3点が対称性の要素です。
それらの対称性の破れがないときに活性が高いと推定します。

  • A:N末端側の対称性
  • B:C末端側の対称性
  • C:全体のアミノ酸配列の対称性

<例>アンジオテンシン

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
アンジオテンシンIII: Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro - Phe - OH

1. 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の存在が、アルゴリズムによると、C末端側のHis – Leuの存在が要素B:C末端側の対称性の破れを生じさせることがわかります。

2.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、アルゴリズムによると要素A、B、C 全てにおいて対称性があります。

3. アンジオテンシンIIより血圧上昇作用の活性が低いアンジオテンシンIII: Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro - Phe – OHについてはN末端側から4残基目にIle が存在することによって、要素C:全体のアミノ酸配列の対称性の破れを生じさせます。
この対称性の破れがある場合も活性は低いと推定されます。

① ここで実際にアンジオテンシンII: Asp- Arg - Val - Tyr - Ile - His - Pro - Phe – OHを基デザインをします。

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)

以上はN末端側のAsp- Arg - Val – Tyr をリード配列にデザインした例です。ご依頼のペプチドを基にデザインをする際には、デザイン漏れを最小限にするためN末端側の配列以外のところもリード配列としてデザインをいたします。

② 環状化ペプチドのバソプレシンを基にデザインした例ですと
[Arg8] - Vasopressin (AVP) CYFQNCPRG - NH2 (Disulfide bridge: 1 - 6)
リード配列をCYFQN にしてデザインをしますと6残基目のアミノ酸が「A」または「C」だけになります。デザイン途中の配列はCYFQNA、CYFQNACです。
N末端側をCYFQNでは6残基目に「A」「C」以外のアミノ酸にしますと対称性が破れが生じます。

そうしますと7残基以降どのように配列しましても対称性の破れを修復できません。
途中のCYFQNCからはCYFQNCXXXXX まで合計10種類程度をデザインしております。その内の1本はCYFQNCPRG です。
6残基目に「A」、つまり CYFQNA からデザインする場合、数例ある中で、その内の一つが、CYFQNACAH です。

③3残基の例では RGD 配列があります。すでにGRGDS 知られています。RGD をリード配列として次のペプチド等をデザインをいたしました。

GRGDS
WRGDVV
HRGDAT
ARGDMCS

以上のことからファージディスプレイで得られたペプチドも基に、弊社アルゴリズムによるアミノ酸置換をしますと高い活性と特異性を有す配列をデザインできると期待しております。


ご興味の方はお問い合わせください。

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