天然変性タンパク質はアミノ酸配列の保存性は低いにも関わらず、結合と折りたたみの共起によりターゲット分子と相互作用する機構や複数のターゲット分子と相互作用する機構など、まだ多くのことが分かっていない。そこで、天然変性タンパク質がターゲット分子と相互作用する機構・特性を調べるために、配列空間を拡張したパターンデザインペプチドライブラリーを設計・構築し、天然変性タンパク質の特性を解析することを目的として研究を行った。
まず、配列パターンの情報解析結果をもとに、mSin3BのPAH1ドメインに結合する天然変性領域について、疎水性、親水性、小側鎖残基等からなるパターンデザインペプチドライブラリーを設計・構築した。次に、それらのペプチドライブラリーから無作為にペプチド配列を選び、GSTプルダウンアッセイによりPAH1ドメインとの結合実験を行ったところ、有意に結合するものは得られなかった。この結果は、従来予想された天然変性領域コンセンサス結合配列パターンを満たすだけでは、PAH1ドメインへの結合には不十分であることを示唆している。
そこで、より強く相互作用するペプチド配列を探索するためにファージディスプレイスクリーニングを行った。その結果、ファージディスプレイのサイクルを進めるごとに特徴的なパターンの配列が顕著に選択されてきた。さらに、これらのペプチド配列についてファージELISAを行ったところ、NRSFより強い相互作用を示唆する天然変性領域ペプチド配列も見つかった。今後、これらのペプチド配列について、表面プラズモン共鳴バイオセンサー等により相互作用解析を行うことにより、天然変性結合領域とPAH1ドメインとの相互作用特性をより詳細に解明することができると考えられる。