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Development of functional biomaterials using laminin active peptides

Research Project

Project/Area Number 21K06563
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Nomizu Motoyoshi  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (00311522)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsバイオマテリアル / 細胞接着 / ペプチド / ラミニン / 基底膜 / インテグリン / 細胞接着ペプチド / 細胞培養
Outline of Research at the Start

本研究では基底膜を模倣したバイオマテリアルの開発をめざす。ラミニンのアミノ酸配列を網羅した3000種類以上の合成ペプチドを用いて発見してきた受容体特異的に作用する活性ペプチドを用い、高分子多糖マトリックスに結合させたペプチド-マトリックスの細胞培養への有用性を評価する。また、ラミニン活性ペプチドを複数種類混合して固定化したペプチド-マトリックスを作製し、機能性バイオマテリアルとしての有用性を種々の細胞を用いて評価する。この機能性バイオマテリアルは、iPS細胞やES細胞の培養および分化誘導、3次元培養や器官培養を可能にするもので、組織工学や再生医療の発展に大きく寄与するものである。

Outline of Final Research Achievements

We identified a peptide of the laminin α5 chain containing the RGD (Arg-Gly-Asp) X1X2 sequence that shows high binding affinity to integrin αvβ5, and found that a peptide-matrix using this peptide is effective for culturing iPS cells. We clarified that the active peptide of the laminin α5 chain, hA5G18 (DDFVFYVGGYPS), exhibits cell adhesion activity by forming amyloid fibrils, and created functional amyloid fibrils using the core sequence of the amyloid fibril formation, demonstrating its usefulness as a biomaterial. We developed a thermoresponsive peptide-matrix by binding laminin active peptides to a polymer of elastin-derived peptides that form elastic fibers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ラミニン活性ペプチドを用いたペプチド-マトリックスがiPS細胞や神経幹細胞など様々な細胞の培養や分化誘導を目的としたバイオマテリアルとして有用であることを示した。これらの結果は人工基底膜の創製につながるものである。また、ラミニンペプチドを固定化したエラスチン様ペプチドは熱応答性で、バイオマテリアル分野での応用が期待される。アミロイド線維を形成するペプチドは自己会合性バイオマテリアルを作成する上で重要なツールとなるものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Southern California(米国)

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      Matsunuma Masumi、Kan Ryuji、Yamada Yuji、Hamada Keisuke、Kanagawa Motoi、Nomizu Motoyoshi、Kikkawa Yamato
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      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 10430-10430

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37533-y

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      Journal of Immunological Methods

      Volume: 521 Pages: 113554-113554

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      10.1016/j.jim.2023.113554

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      ACS Omega

      Volume: 8 Issue: 5 Pages: 4687-4693

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      10.1021/acsomega.2c06540

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      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 45 Issue: 10 Pages: 1537-1543

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00430

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2022-10-01
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      Yamada Yuji、Onda Toru、Hamada Keisuke、Kikkawa Yamato、Nomizu Motoyoshi
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      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 45 Issue: 2 Pages: 207-212

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00791

    • NAID

      130008150240

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
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      JID Innovations

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 100114-100114

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      The FASEB Journal

      Volume: 36 Issue: 7

    • DOI

      10.1096/fj.202200317r

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      Molecules

      Volume: 27 Issue: 19 Pages: 6610-6610

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      10.3390/molecules27196610

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    • Total Pages
      7
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759813999
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    • Inventor(s)
      山田雄二、吉川大和、野水基義、濵田圭佑
    • Industrial Property Rights Holder
      山田雄二、吉川大和、野水基義、濵田圭佑
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Acquisition Date
      2022
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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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