2017 Fiscal Year Research-status Report
In-Cell NMRによる生きた細胞への薬物輸送のリアルタイム定量解析
| Project/Area Number |
15K05401
|
|---|
| Research Institution | Himeji Dokkyo University |
|---|
Principal Investigator |
岡村 恵美子 姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (00160705)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安岐 健三 姫路獨協大学, 薬学部, 助手 (50714945)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 超精密計測 / 生物物理 / リアルタイム解析 / In-Cell NMR / 薬物輸送 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1. 前年度末に、細胞膜を透過するペプチド・オクタアルギニンについて、ヒト白血病細胞株への輸送の過程をin-cell NMRでリアルタイム計測した。正の電荷を有するオクタアルギニンが、負に帯電した細胞表面糖鎖と静電的に相互作用したのち、疎水性の細胞膜を透過して細胞内サイトゾルに入る過程をin situで明らかにしたもので、一般的なエンドサイトーシスによらない物理的な膜透過の過程を、生きたままリアルタイムでとらえた点が評価され、成果はPharmaceuticals誌電子版（2017年4月15日発行）に論文として掲載された。
2. NMRによるリアルタイム定量解析の方法論を、アルツハイマー病に関連するアミロイドβの研究に展開可能であることを見出した。平成２９年度は、(a)アミロイドβペプチド内のアミノ酸の異性化反応の実時間観測とそれに基づく速度論解析を中心に研究を実施した。さらに、(b)ペプチドの凝集過程の実時間解析にも着手した。
(a)では、異性化が起こりやすいとされるアスパラギン酸(Asp)、グルタミン酸の自発的な異性化反応の様子をリアルタイムで同時計測し、速度論へと展開した。得られた異性化の速度定数の比較から、アミロイドβ中に含まれる３つのアスパラギン酸(Asp1, Asp7, Asp23)で異性化反応の速さが異なることが明らかとなった。
さらに、(b)ペプチドの凝集過程の実時間計測では、アミロイドβの野生型と2種の変異体を用いて、NMRシグナルの変化からペプチドの凝集・線維化のメカニズム、特に、線維化を引き起こす引き金となる初期の凝集過程の相違に焦点を当てたメカニズム研究を開始した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成２８年度末に発生した核磁気共鳴装置の不具合により、観測不能の状態が一定期間継続し、復旧までの間、実験計画に遅れが生じた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後、HIVウィルス由来の膜透過ペプチドやアミロイドβペプチドを用いて、生きた細胞への輸送や細胞への蓄積の過程をNMRでリアルタイム計測する。定量的な速度論解析の精度を上げることを最終目標とする。
|
| Causes of Carryover |
（理由）前年度末にNMR装置の不具合が発生し、観測不能の状態が一定期間継続した。そのため、実験計画に遅れが生じた。
（使用計画）薬物・生理活性物質として、フッ素標識したHIV由来膜透過ペプチド、アミロイドβペプチドとその変異体の合成に使用する。また、次年度は本研究課題の最終年度となるため、これらの研究の成果を取りまとめて、学会発表や論文発表を予定している。
|
