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An organelle targeting system as a next generation technology for drug development

Research Project

Project/Area Number 20790156
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Medical pharmacy
Research InstitutionNational Institute of Biomedical Innovation

Principal Investigator

TSUNODA Shinichi  National Institute of Biomedical Innovation, 基盤的研究部 創薬プロテオミクスプロジェクト, サブプロジェクトリーダー (90357533)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TSUTSUMI Yasuo  大阪大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (50263306)
KAMADA Haruhiko  独立行政法人医薬基盤研究所, 基盤的研究部・創薬プロテオミクスプロジェクト, 主任研究員 (00324509)
YOSHIKAWA Tomoaki  大阪大学, 大学院・薬学研究科, 助教 (60432449)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords薬物動態・代謝学 / ドラッグデリバリー / 共焦点顕微鏡 / 細胞・組織 / 蛋白質 / プロテオミクス / DDS
Research Abstract

近年、細胞内オルガネラレベルでの疾患プロテオミクス研究が精力的に進められており、細胞内の特定領域において局在し、機能する蛋白質が次々と同定されつつある。そのため、これら細胞内蛋白質を標的とした安全かつ有効な治療法、すなわち、それら蛋白質自身を薬物として用いる、あるいは、それら蛋白質の機能を制御しうる蛋白質やペプチドを薬物として用いることが期待されている。本観点において、近年見出されたTATをはじめとする細胞内移行性を有するペプチド配列(CPP)は、細胞内への蛋白質・ペプチド等の送達キャリアとして有望である。しかしTAT-薬物複合体は通常、エンドサイトーシス経路で取り込まれ、エンドソームにトラップされることから、標的部位へ効率よく到達できず、その効果が大きく制限されている。
そこで本研究では、細胞内機能性ペプチド・蛋白質のキャリアペプチドとしてCPPを応用することに加え、エンドソームからの効率的エスケープ能、およびオルガネラターゲティング能を付加したインテリジェントなDDS、オルガネラターゲティング・システムの確立を試みた。これまでに細胞内導入効率と安全性に優れていたTATをCPPとして用い、エンドソームから細胞質内への移行のためにHA-TATを併用し、さらに細胞質から核への送達を達成するために核移行シグナルNLSを付与したオルガネラターゲティングシステムを構築した。モデル薬物として蛍光蛋白質、あるいは細胞内蛋白質の相互作用阻害ペプチドを用い、その動態と作用を検証した結果、細胞内オルガネラターゲティングが達成できていることを明らかにすることができた。本研究成果は、細胞内を標的とした新たな蛋白質・ペプチド療法の開発に貢献するものと期待される。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] ポストゲノム新時代の創薬基盤技術開発研究2010

    • Author(s)
      長野一也, 鍋師裕美, 角田慎一
    • Journal Title

      薬学雑誌 130

      Pages: 463-464

    • Related Report
      2009 Final Research Report
  • [Journal Article] ポストゲノム新時代の創薬基盤技術開発研究2010

    • Author(s)
      長野一也、角田慎一, ほか
    • Journal Title

      薬学雑誌 130

      Pages: 463-464

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] The augmentation of intracellular delivery of peptide therapeutics by artificial protein transduction domains.2009

    • Author(s)
      Yoshikawa T., Sugita T., Mukai Y., Yamanada N., Nagano K., Nabeshi H., Shibata H., Yoshioka Y., Nakagawa S., Kamada H., Tsunoda S., Tsutsumi Y.
    • Journal Title

      Biomaterials 30

      Pages: 3318-3323

    • Related Report
      2009 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 癌治療最適化のための細胞内薬物ターゲティング技術の研究.2009

    • Author(s)
      角田慎一
    • Journal Title

      Pharma Vision News 13

      Pages: 32-37

    • Related Report
      2009 Final Research Report
  • [Journal Article] The augmentation of intracellular delivery of peptide therapeutics by artificial protein transduction domains.2009

    • Author(s)
      Yoshikawa T., et al.
    • Journal Title

      Biomaterials 30(19)

      Pages: 3318-3323

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 癌治療最適化のための細胞内薬物ターゲティング技術の研究2009

    • Author(s)
      角田慎一
    • Journal Title

      Pharma-Vision News 13

      Pages: 32-37

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Organelle-targeted delivery of biological macromolecules using the protein transduction domain: Potential applications for peptide aptamer delivery into the nucleus.2008

    • Author(s)
      Yoshikawa T., Sugita T., Mukai Y., Yamanada N., Nagano K., Nabeshi H., Yoshioka Y., Nakagawa S., Abe Y., Kamada H., Tsunoda S., Tsutsumi Y.
    • Journal Title

      J. Mol. Biol. 380

      Pages: 777-782

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      2009 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organelle-targeted delivery of biological macromolecules using the protein transduction domain: Potential applications for peptideaptamer delivery into the nucleus2008

    • Author(s)
      Yoshikawa T., et al.
    • Journal Title

      J. Mol. Biol. 380(5)

      Pages: 777-782

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The augmentation of intracellular delivery of peptide therapeutics by artificial protein transduction domains

    • Author(s)
      Yoshikawa T., et al.
    • Journal Title

      Biomaterials (印刷中)

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 癌治療最適化のための細胞内薬物ターゲティング技術の研究

    • Author(s)
      角田慎一
    • Journal Title

      Pharma-Vision News (印刷中)

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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 癌治療最適化のための細胞内薬物ターゲティング技術の研究2008

    • Author(s)
      角田慎一
    • Organizer
      第10回創薬ビジョンシンポジウム
    • Place of Presentation
      北里大学、東京
    • Year and Date
      2008-12-18
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 癌治療最適化のための細胞内薬物ターゲティング技術の研究2008

    • Author(s)
      角田慎一
    • Organizer
      10回創薬ビジョンシンポジウム
    • Related Report
      2009 Final Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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