Selective anti-cancer activity based on the self-assembly induced by an enzyme in cancer cells
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems |
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| Project/Area Number |
20H04711
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
丸山 達生 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30346811)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 超分子 / バイオマテリアル / 自己組織化 / ゲル / 抗ガン機能 / ペプチド脂質 / 酵素 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ペプチド脂質をガン細胞に取り込ませ、ガン細胞内亢進酵素の触媒作用により、ガン細胞内で抗ガン剤を合成させる。この合成した分子が細胞内で自己組織化し、ガン細胞を選択的に死滅させることに挑戦する。ある種の皮膚ガンではキナーゼが過剰に生産されている。そこで本研究では、このガン細胞内キナーゼの触媒作用によりリン酸化されるペプチド脂質を開発する。このペプチド脂質が皮膚ガン細胞に取り込まれると、細胞内の過剰のキナーゼ活性によりリン酸化され、ガン細胞内で自己組織化体を形成する。これが細胞毒性を発揮し、皮膚ガン細胞を選択的に死滅させることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで我々は合成ペプチド脂質がガン細胞内で自己組織化し、ガン細胞を殺傷可能であることを実証してきた。我々の研究と時を同じくして、世界でガン細胞内外の環境に応答して、ガン細胞内あるいは表面で合成分子を自己組織化させ、その生死を制御する報告が相次いだ。これまでの研究報告では、加水分解、還元反応等の分解反応を合成分子の自己組織化のトリガーとして用い、毒性を発揮していた。しかし細胞内は水系でありながら、タンパク質合成に代表されるようにATPを積極的に用いた合成反応を得意とする場でもある。そこで我々は、ガン細胞内で特徴的に亢進しているキナーゼ（リン酸化酵素）に着目し、ガン細胞内でペプチド脂質をリン酸化することで抗ガン剤を細胞内合成することを試みた。生じたリン酸化ペプチド脂質が、細胞内で自己組織化し、ガン細胞を選択的に死滅させることを狙った。
種々の検討から、ペプチド脂質ががん細胞内で多量発現しているキナーゼによりリン酸化を受け、これが小胞体上に集積し、自己組織化していることがわかってきた。この小胞体上のリン酸化ペプチド脂質の集積が細胞毒性に寄与しており、この毒性発現にはペプチド脂質の脂肪酸鎖が重要であること、細胞死はアポトーシスにより進行していること、動物実験においても抗腫瘍効果を発揮することが明らかになった。つまりA431およびH1975細胞内で亢進しているキナーゼの作用によりリン酸化され、細胞内で自己組織化体を形成し、これががん細胞（A431細胞）を選択的に死滅させたと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
