• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Selective anti-cancer activity based on the self-assembly induced by an enzyme in cancer cells

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems
Project/Area Number 20H04711
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

丸山 達生  神戸大学, 工学研究科, 教授 (30346811)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
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)
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
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。

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。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 合成小分子のひも状ミセルを使ってゲルを作る,がんを殺す2022

    • Author(s)
      丸山達生
    • Journal Title

      粉体工学会誌

      Volume: 59-3 Pages: 122-126

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rewritable Surface on a Plastic Substrate Using Fluorous Affinity2021

    • Author(s)
      Tsuchii Takane、Kaneko Kazuki、Morita Kenta、Nishino Takashi、Maruyama Tatsuo
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 3255-3263

    • DOI

      10.1021/acsami.1c18633

    • NAID

      120007188911

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microenvironment pH-Induced Selective Cell Death for Potential Cancer Therapy Using Nanofibrous Self-Assembly of a Peptide Amphiphile2021

    • Author(s)
      Yamamoto Shota、Nishimura Kanon、Morita Kenta、Kanemitsu Sayuki、Nishida Yuki、Morimoto Tomoyuki、Aoi Takashi、Tamura Atsuo、Maruyama Tatsuo
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 22 Issue: 6 Pages: 2524-2531

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.1c00267

    • NAID

      120007168996

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Covalent immobilization of gold nanoparticles on a plastic substrate and subsequent immobilization of biomolecules2021

    • Author(s)
      Matsumoto Mimari、Kaneko Kazuki、Hara Manami、Matsui Masaki、Morita Kenta、Maruyama Tatsuo
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 11 Issue: 38 Pages: 23409-23417

    • DOI

      10.1039/d1ra03902d

    • NAID

      120007124112

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ペプチド脂質のガン細胞内での自己組織化と細胞死の誘導2021

    • Author(s)
      丸山達生
    • Journal Title

      膜

      Volume: 46 Pages: 282-286

    • NAID

      130008101268

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of affinity membranes using polymer phase separation and azido-containing surfactants2021

    • Author(s)
      Morita Kenta、Takeda Shinano、Yunoki Ayumi、Tsuchii Takane、Tanaka Tsutomu、Maruyama Tatsuo
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      Volume: 611 Pages: 125802-125802

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2020.125802

    • NAID

      120006954876

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] チロシン含有ペプチド脂質を用いたガン細胞の選択的殺傷2022

    • Author(s)
      清水なつみ・金光彩雪・八代朋子・森田健太・丸山達生
    • Organizer
      化学工学会第87年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Selective death of cancer cells using the overexpressed kinase and a peptide lipid2022

    • Author(s)
      N. Shimizu, S. Kanemitsu, T. Yashiro, K. Morita, T. Aoi, T. Maruyama
    • Organizer
      CMBC2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ペプチド脂質のガン細胞内での自己組織化と細胞死の誘導2021

    • Author(s)
      丸山達生
    • Organizer
      日本膜学会第43年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 合成小分子のひも状ミセルを使ってゲルを作る、がんを殺す2021

    • Author(s)
      丸山達生
    • Organizer
      粉体工学会2021年度春期 研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ミクロ空間での超分子ゲル形成と機能発現2021

    • Author(s)
      丸山達生
    • Organizer
      超分子研究会(高分子学会)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ペプチド型低分子ゲル化剤を用いた疎水性薬剤の剤形および効能の調節2021

    • Author(s)
      森田 健太・ Restu Witta Kartika・西村 勇哉・ 石井 純・丸山 達生
    • Organizer
      化学工学会第86年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 短鎖L体ペプチドと短鎖D体ペプチドの混合による自己組織化条件の検討2021

    • Author(s)
      清水 なつみ・金光 彩雪・ 八代 朋子・丸山 達生
    • Organizer
      第23回化学工学会学生発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] チロシンキナーゼ応答性ペプチド脂質を用いたガン細胞の選択的殺傷2021

    • Author(s)
      瀬口 史歩・槌井 貴嶺・ 金光 彩雪・ 森田 健太・ 丸山 達生
    • Organizer
      第23回化学工学会学生発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Detoxification of melittin by indole derivatives2020

    • Author(s)
      Sayuki Kanemitsu, Yudai Tominaga, Kanon Nishimura, Haruka Sakurai, Atsuo Tamura, Tatsuo Maruyama
    • Organizer
      10TH International COLLOIDS CONFERENCE
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Detoxification of melittin by compounds with an indole ring2020

    • Author(s)
      Sayuki Kanemitsu, Yudai Tominaga, Kanon Nishimura, Haruka Sakurai, Atsuo Tamura, Tatsuo Maruyama
    • Organizer
      3rd GLowing Polymer Symposium in KANTO
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi