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Design of fluorescent probes capable of selective recognition of exosomes for marker-free analysis

Research Project

Project/Area Number 19K22194
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 34:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Sato Yusuke  東北大学, 理学研究科, 准教授 (90583039)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsエクソソーム / 蛍光プローブ / 脂質パッキング欠損 / ペプチド / マーカーフリー解析
Outline of Research at the Start

多様な生命現象と絡む細胞外小胞(エクソソーム)を包括的に解析する一般的な分析法は未だ確立されていない状況にあるが。本研究ではエクソソーム全般に共通する高曲率性膜を強力かつ特異的に捕捉する新規な蛍光性ペプチドプローブを創出し、あらゆる種類のエクソソーム検出・定量を可能にする新たな分析技術を開発することを試みる。

Outline of Final Research Achievements

We have developed new class of fluorescent probes based on amphiphathic helical peptides capable of selectively recognition of lipid packing defects on highly curved membranes for exosome analysis. In contrast to traditional immunoassays that use antibodies for specific protein markers on exosomal membranes, our probes allow marker-free analysis of exosomes without being influenced by the variation in the expression of the protens of the exosomes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、細胞間コミュニケーションツールとして多様な生命現象に関与するエクソソームと呼ばれる細胞外小胞の機能解析を可能にする新規な分析技術(蛍光プローブ)の創成を目指したものである。エクソソームに共通する構造的特徴である高曲率性膜表面の脂質パッキング欠損を標的とした新規な蛍光プローブを開発し、このプローブが放出細胞の種類や状態に依存せず、様々なエクソソーム解析に適用しうる高汎用性を有することを見出した。本手法は迅速かつ簡便なエクソソーム検出に加えて、エクソソーム種類間の機能比較など既存法では困難であった解析が可能になるものと期待できる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Amphipathic helical peptide-based fluorogenic probes for a marker-free analysis of exosomes based on membrane-curvature sensing2020

    • Author(s)
      Yusuke Sato, Kazuki Kuwahara, Kenta Mogami, Kenta Takahashi, Seiichi Nishizawa
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 10 Issue: 63 Pages: 38323-38327

    • DOI

      10.1039/d0ra07763a

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Amphipathic helical peptide-based fluorescent probes for analysis of extracellular vesicles2021

    • Author(s)
      Yusuke Sato
    • Organizer
      Pittcon 2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Amphipathic helical peptide-based fluorescent probes for exosomes by membrane curvature recognition2020

    • Author(s)
      佐藤雄介
    • Organizer
      第58回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] エクソソーム検出を指向した両親媒性αヘリックス構造を有する蛍光ペプチドプローブの開発2019

    • Author(s)
      最上絢太、桑原和貴、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      みちのく分析科学シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Nile Red を導入した両親媒性αヘリックス構造を有するペプチドプローブの開発とエクソソーム解析への応用2019

    • Author(s)
      桑原和貴、最上絢太、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      Chem-Bio Joint Seminar 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RNA・エクソソームを標的とした蛍光性プローブの開発と分析化学的応用2019

    • Author(s)
      佐藤雄介
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] エクソソーム検出を指向した蛍光ペプチドプローブの設計とその機能評価2019

    • Author(s)
      最上絢太、桑原和貴、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 両親媒性αヘリックス構造を有する蛍光性ペプチドプローブの機能改良とエクソソーム解析への展開2019

    • Author(s)
      桑原和貴、最上絢太、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞外小胞を標的とした蛍光性ペプチドプローブの設計とその応用2019

    • Author(s)
      佐藤雄介
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 両親媒性αヘリックス構造を有する蛍光ペプチドプローブの合成とエクソソーム検出への応用2019

    • Author(s)
      最上絢太、桑原和貴、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エクソソーム機能解析を指向した蛍光性ペプチドプローブの機能改良2019

    • Author(s)
      桑原和貴、最上絢太、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エクソソーム機能解析を指向した蛍光性ペプチドプローブの機能改良2019

    • Author(s)
      桑原和貴、最上絢太、佐藤雄介、西澤精一
    • Organizer
      2019年度日本分析化学会東北支部若手の会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 脂質膜の曲率に応答する蛍光プローブ 〜細胞外小胞解析の新ツール〜

    • URL

      https://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20210125-11416.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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