旭硝子財団助成研究成果報告2022

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西村　智貴27Tomoki NISHIMURA丸山千登勢28Chitose MARUYAMA両親媒性ブロックコポリマーからなる人工分子チャネルの創製(2020採択)Development of Artificial Molecular Channels Based on Amphiphilic Block Copolymers(Project 2020)微生物における非タンパク性アミノ酸生合成機構の解明と新しいアミノ酸定量法開発への応用(2020採択)The biosynthetic study of the bacterial non-proteinogenic amino acids for the development of enzymatic amino acid assay(Project 2020)36旭硝子財団　助成研究成果報告（2022）improving the behavior of EVs in the digestive tract. These results provide basic information for the develop-ment of an oral delivery method using EVs.本研究では，電荷を有するオリゴアスパラギン酸とポリプロピレンオキサイド鎖からなる両親媒性ブロックポリマーを新たに設計・開発した．このポリマーは，基質の電荷選択的な分子透過性を示す高分子ベシクルを形成すること，またカチオン性分子に対して高い透過能を持つことを明らかにした．さらに，このポリマーはリン脂質リポソームに組み込むことが可能で，組み込まれたポリマーは，人工分子チャネルとして機能することを見出した．このようにして得られた分子透過性を有するハイブリッドベシクルは，プロドラッグの活性化や毒性化合物の変換などが可能なDDSナノファクトリーへの展開などが期待できる．In this study, we developed novel amphiphilic block polymers consisting of oligoaspartic acid as a hydro-philic segment and polypropylene oxide as a hydrophobic segment. The polymers self-assembled into poly-mer vesicles that exhibit charge-selective molecular permeability and high permeability to cationic molecules. In addition, we found that the polymers can be incorporated into liposomes and the incorporated polymer functions as artificial molecular channels. The resulting permeable hybrid vesicles are expected to be used in DDS nanofactories that can activate prodrugs or convert toxic substances into harmless compounds.非タンパク性アミノ酸（NPAA）は，生体内においてアミノ酸代謝中間体や神経伝達物質として機能するだけでなく，生物組織や天然有機化合物の構成成分として機能している．NPAAの最大の魅力は，その化学構造と物性に起因するユニークな生理活性であり，ペプチド創薬の分野において，今後さらにNPAAの需要が拡大すると考えられる．そこで我々は，NPAAの新たな探索資源として，微生物が生産するペプチド系二次代謝産物の構造多様性に着目した．本研究では3つのNPAAからなるペプチド化合物resormycin（RM）の生合成機構を解明し，学術的，産業上にも価値の高い新規NPAAの探索と，さらにNPAA生合成を担う酵素群の応用利用に関する基盤研究を目的とした．Nonproteinogenic amino acids (NPAA) have a crucial role as intermediates of amino acid metabolism, neuro-transmitters in vivo, and components of natural products. We aim to discover the novel NPAAs and the valua-ble enzymes involved in the NPAA biosynthesis via the study of peptide natural product biosynthesis. The most significant feature of NPAA is its unique bioactivity due to its chemical structure and physical proper-ties. Moreover, the biosynthetic enzymes involved in the NPAA formation are worthy of academic interest and industrial use. Therefore, in peptide-drug discovery, the demand for NPAAs and NPAA biosynthetic en-zymes is expected to expand in the future further. Thus, we focused on the structural diversity of peptide nat-ural products produced by microorganisms as a new exploratory resource for NPAAs.