Promiscuous Orthogonal Aminoacyl-tRNA SynthetaseによるmRNAディスプレイにおける遺伝子コード拡張とペプチドマクロサイクリングを可能にする
Sabrina E Iskandar1,2, Jarrett M Pelton1,2, Elizaveta T Wick3,4
1Division of Chemical Biology and Medicinal Chemistry, UNC Eshelman School of Pharmacy, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, North Carolina 27599, United States.
この研究は,薬剤発見のための多様なペプチドライブラリを作成するために,直角アミノアシル-tRNA合成酵素 (ORS) を使用する新しい方法を導入しています. このアプローチにより,治療目的の強力なペプチド結合剤を特定できます.
科学分野:
- 生物化学
- 分子生物学
- 薬物の発見
背景:
- メッセンジャーRNA (mRNA) ディスプレイは,治療標的に対するペプチド結合体を特定するための強力な技術です.
- これらの図書館の化学的多様性を拡大することは,臨床的に重要なペプチドリガンドの発見に不可欠です.
- オートホーナルアミノアシル-tRNA合成酵素 (ORS) は,インビトロ翻訳 (IVT) とmRNA表示アプリケーションでは十分に研究されていない.
研究 の 目的:
- mRNAディスプレイライブラリにおける化学的多様性を拡大するための乱交性ORSの有用性を調査する.
- 非正規のアミノ酸の組み込みと,その後のマクロサイクリングをmRNAディスプレイで実証する.
- デウビキチナーゼUSP15の新しいペプチド結合体を特定する.
主な方法:
- *p*-CNpyrAを含む非正規のアミノ酸をIVT中にアンバーコドンの抑制によってタンパク質に組み込むために,乱雑なORS*p*-CNF-RSを使用した.
- mRNAディスプレイフレームワーク内で新しいピリジン-シアゾリン (pyr-thn) マクロサイクリング戦略を設計した.
- pyr-thn マクロサイクライゼーションアプローチを用いてデウビキチナーゼUSP15に対する選択を行った.
主要な成果:
- 新種のアミノ酸 *p*-CNpyrA をp*-CNF-RS を使ってIVTに成功させた.
- mRNA表示におけるピルタンマクロサイクルの実現可能性を示した.
- USP15の強力で選択的なマクロサイクルペプチド結合剤を特定した.
結論:
- 乱暴なORSは,mRNAディスプレイライブラリにおけるサイドチェーンの多様性を効果的に拡張することができます.
- 開発されたピルタンマクロサイクライゼーションは,ペプチド結合剤の発見を強化するために構造的な新奇性を提供します.
- このアプローチは,治療対象の特定で強力な結合物質の識別を可能にすることで,ペプチド薬の発見を進めます.
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