進化分子工学によるドラッグデリバリーシステムの精密標的化

• Project/Area Number: 15F15355
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 伊藤 嘉浩 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 主任研究員 (40192497)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): AVANASHIAPPAN NANDAKUMAR 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2015-11-09 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ドラッグデリバリーシステム / 葉酸 / 進化分子工学 / クリック反応 / ペプチド / アプタマー / メディシナル化学 / クリック化学 / コンビナトリアル化学 / 膜タンパク質

Outline of Annual Research Achievements

ドラッグ・デリバリー、特に癌指向性を付与するために様々なキャリアーの研究が行われているが、まだ十分な効果は得られていない。進化分子工学による阻害剤内臓アプタマーの開発はフラグメントに基づくドラッグ設計の一つとして有用である。本研究では、これまでに開発してきた化学拡張進化分子工学の手法やドッキング・シミュレーションの方法を利用して、癌細胞で高発現される葉酸レセプターαを標的とするアプタマーを探索した。
初年度には、葉酸をアミノ酸に導入するためにクリック反応を利用することを計画し、葉酸側にアルキンを、ファニルアラニン側にアジド基を導入した。アルキンには直鎖型と環状型の両方を導入し、クリック反応を行ったところ、環状型で効率よく導入できることがわかった。
次年度には、進化分子工学やドッキング・シミュレーションによって葉酸レセプターα選択的な葉酸含有あるいは非含有ペプチド・アプタマーの配列決定を行った。非含有ペプチドアプタマーは、天然のアミノ酸からなるランダム配列ペプチドライブラリーから葉酸レセプターαを標的として、βをネガティブ標的として選別して得た。葉酸含有ペプチドは、ドッキング・シュミュレーションでクリック反応で導入する葉酸結合フェニルアラニンを中心に両末端に徐々にアミノ酸をすべての場合の数に従い加えてゆき、葉酸レセプターαとの結合性が最も高くなるものを選ぶことによって選別した。各々の化合物の合成を行った。現在、その結合活性を測定している。特別研究員の滞日期間中には測定を完成し、論文として発表予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。