特許ウォッチ

公開番号2024115527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2024014494
出願日2024-02-01
発明の名称タンパク質の修飾剤
出願人キヤノン株式会社,キヤノンバージニア, インコーポレイテッド,Canon Virginia, Inc.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C07K 14/435 20060101AFI20240819BHJP(有機化学)
要約【課題】分子サイズの小さい材料を用いてβシート構造を有するタンパク質に機能を付与することを目的とする。
【解決手段】生体分子に由来する構造と芳香族環を含む基を有し、前記芳香族環を含む基は、それぞれ置換基を有してもよい、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ナフチルアゾ基からなる群より選ばれる少なくともいずれかを有し、前記生体分子に由来する構造は、酵素、抗体、抗原、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、リガンド、酵素基質、ビオチン、カテコールアミンからなる群より選ばれるいずれかに由来する構造を含む、βシート構造を有するタンパク質の修飾剤を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
生体分子に由来する構造と芳香族環を含む基を有し、
前記芳香族環を含む基は、それぞれ置換基を有してもよい、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ナフチルアゾ基からなる群より選ばれる少なくともいずれかを有し、
前記生体分子に由来する構造は、酵素、抗体、抗原、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、リガンド、酵素基質、ビオチン、カテコールアミンからなる群より選ばれるいずれかに由来する構造を含む、
βシート構造を有するタンパク質の修飾剤。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記芳香族環を含む基が、ベンゾチアゾール基およびナフチルアゾ基の少なくともいずれかを有する請求項１に記載の修飾剤。
【請求項３】
前記芳香族環を含む基が、下記式（１－１）、式（２－１）、式（３－１）、式（４）、式（５－１）、式（９－１）で表される１価の基のいずれかである請求項１に記載の修飾剤。
JPEG
2024115527000052.jpg
21
74
TIFF
2024115527000053.tif
16
69
TIFF
2024115527000054.tif
21
71
（前記式（１－１）、式（２－１）、式（３－１）において、
Ｒ
１
からＲ
３
は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上４以下の脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数６以上１０以下のアリール基またはアラルキル基、またはアルコキシ基を表し、
＊は、結合手を示す。）
TIFF
2024115527000055.tif
39
117
（前記式（４）において、＊は、結合手を示す。）
TIFF
2024115527000056.tif
29
57
（前記式（５－１）において、＊は、結合手を示す。）
TIFF
2024115527000057.tif
20
84
（前記式（９－１）において、＊は、結合手を示す。）
【請求項４】
前記生体分子に由来する構造が、酵素、抗体、抗原、オリゴヌクレオチド、およびビオチンからなる群より選ばれるいずれかに由来する構造を含む請求項１に記載の修飾剤。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の修飾剤と、βシート構造を有するタンパク質を含み、
前記修飾剤が、前記タンパク質と、前記βシート構造を介して、物理吸着している、修飾タンパク質。
【請求項６】
請求項５に記載の修飾タンパク質を含んでなる物品。
【請求項７】
シート状である請求項６に記載の物品。
【請求項８】
ゲル状である請求項６に記載の物品。
【請求項９】
スポンジ状である請求項６に記載の物品。
【請求項１０】
繊維状である請求項６に記載の物品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、βシート構造を有するタンパク質の修飾剤、修飾タンパク質、物品およびセンサーデバイス、およびタンパク質を修飾する方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
タンパク質は生体親和性・低毒性・親水性・低環境負荷といった特徴があり、さらに、構成しているアミノ酸の組み合わせや配列によって様々な特性を発揮し、食品や医療分野など多岐にわたる分野において素材や材料として活用することができる。中でも、βシート構造を有するタンパク質は、剛性が高く、凝集しやすいという特徴を有する。そのため、βシート構造を有するタンパク質は環境・製薬・再生医療・光学・電子デバイスに用いる足場材料として用いられることが期待される。
【０００３】
一方、アミノ酸配列によっては、化学修飾が可能な部位が少ない場合があり、共有結合による化学修飾が困難な場合がある。
【０００４】
βシート構造を有するタンパク質として、シルク繊維に含まれる、フィブロインが挙げられる。フィブロインは側鎖のないアミノ酸であるグリシンと側鎖の小さいアミノ酸であるアラニンを多く含む疎水性の結晶領域をもち、その結晶領域がβシート構造をとることで強固な相互作用が働き集積し剛直な線維を形成する。特許文献１には、化学的な修飾によって機能付与されたフィブロインについての開示がある。特許文献１では、化学反応を用いてフィブロインに付与したい特性を有する分子を共有結合することによって機能付与されたフィブロインを作製している。フィブロインはアミノ酸配列上、化学修飾が可能な部位が少ない。そのため、化学修飾ではフィブロインに目的とする分子を多く付与することは困難な場合がある。また、化学修飾は、長時間の反応時間が必要となり、反応試薬の除去工程の操作は煩雑である。これを解消するため、特許文献２および非特許文献１には、フィブロイン分子に吸着性のあるペプチドを用いて機能付与されたフィブロインの開示がある。付与したい特性を有する分子を繋いだペプチドを非共有結合を介して吸着させることによってフィブロインに吸着させて簡便に機能付与されたフィブロインを作製している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０２２－５２９６４４号公報
特許第６３６２８７８号公報
【非特許文献】
【０００６】
ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＬｅｔｔ２０１１、３３、１０６９－１０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようなペプチドは分子サイズが大きいためにフィブロインに機能付与する際に立体障害を引き起こしやすいという課題があった。そこで、結合に関わる部位が小さい修飾剤を用いてβシート構造を有するタンパク質を修飾することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
色素などの芳香族化合物は、分子サイズが小さくゲル電気泳動でのＣＢＢ染色のようにタンパク質に芳香族化合物を非共有結合的に多く吸着することができる。そこで、発明者らは、βシート構造を有するタンパク質との吸着する芳香族環を含む基を、目的の特性を有する分子構造に付与することに着眼し、本発明に至った。すなわち、本発明は生体分子に由来する構造と芳香族環を含む基を有し、前記芳香族環を含む基は、それぞれ置換基を有してもよい、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ナフチルアゾ基からなる群より選ばれる少なくともいずれかを有し、前記生体分子に由来する構造は、酵素、抗体、抗原、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、リガンド、酵素基質、ビオチン、カテコールアミンからなる群より選ばれるいずれかに由来する構造を含む、βシート構造を有するタンパク質の修飾剤を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
生体分子構造と芳香族環を含む基を有するβシート構造を有するタンパク質修飾剤を用いてタンパク質の機能付与が可能となった。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は第一の実施形態として、生体分子に由来する構造と芳香族環を含む基を有し、前記芳香族環を含む基は、それぞれ置換基を有してもよい、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ナフチルアゾ基からなる群より選ばれる少なくともいずれかを有し、前記生体分子に由来する構造は、酵素、抗体、抗原、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、リガンド、酵素基質、ビオチン、カテコールアミンからなる群より選ばれるいずれかに由来する構造を含む、βシート構造を有するタンパク質の修飾剤を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許