2016 Fiscal Year Annual Research Report
Screening of ECM-selective peptide for Small-diameter artificial blood vessels
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15K21070
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
蟹江 慧 名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (80636407)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ペプチド / 細胞外マトリックス / 細胞接着 / サイトカイン / 骨分化 / 内皮細胞 / 平滑筋細胞 / 間葉系幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、人工血管の治癒効果を高める『短鎖選択的接着ペプチド』を取得することである。具体的には、①特定の細胞外マトリックス(ECM)だけを接着させるペプチド、②内皮細胞だけを接着させるペプチドをコンビナトリアルに網羅的に探索し、最適配列を発見することである。研究最終年度の平成28年度では、特に上②の内皮細胞だけを接着させるペプチドの配列最適化を試みた。ペプチドの最適化には、ペプチドそのものの濃度検討なども考えられるが、ペプチドを修飾させる先の高分子材料の違いによっても効果が異なるため、ペプチドと高分子の組合わせの最適かも考慮して研究を展開した。
探索によりえられた代表的な細胞選択的ペプチド4種類と、異なる物性値を有する6種類の合成高分子を組み合わせた、合計24種類の足場材料を作製した。高分子材料には、細胞培養環境(37°C)においてモノマー配合率を変えることで結晶状態や融点が変化するpoly(ε-caprolactone-co-D, L-lactide)(以下、P(CL-DLLA)と表記)を用いCLとDLLAの配合率や分子量の違いによる、異なる流動性を持つ6種類の高分子作成に成功した。作製した24種類の足場材料に対し、3種類の細胞(FB、EC、SMC)の1日後の接着実験を行った。
その結果、情報解析手法である主成分分析(高次元情報を2次元に圧縮表示する統計学的手法)を用い、ペプチド物性値、高分子材料物性値と細胞接着の関係性をマップ化することができた。さらに、ペプチド物性値と高分子物性値により表される物性値マップ図上にて、細胞接着の傾向を評価することができ、物性値にて細胞接着の制御ができる可能性が示唆された。また、細胞種によって同じ物性表面に対する応答がかなり異なっており、この差を最大にする物性値の組み合わせを見つければ、細胞選択性を生み出す可能性が見えた。
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[Journal Article] Combinational Effect of Cell Adhesion Biomolecules and Their Immobilized Polymer Property to Enhance Cell-Selective Adhesion2016
Author(s)
Rio Kurimoto, Kei Kanie, Naokazu Idota, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Takehiko Tsukahara, Yuji Narita, Hiroyuki Honda, Masanobu Naito, Mitsuhiro Ebara, Ryuji Kato
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Journal Title
International Journal of Polymer Science
Volume: 2016
Pages: 2090985
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Combinational Effects of Polymer Viscoelasticity and Immobilized Peptides on Cell Adhesion to Cell-selective Scaffolds2016
Author(s)
Rio KURIMOTO, Kei KANIE, Koichiro UTO, Shun KAWAI, Mitsuo HARA, Shusaku NAGANO, Yuji NARITA, Hiroyuki HONDA, Masanobu NAITO, Mitsuhiro EBARA, Ryuji KATO
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Journal Title
Analytical Sciences
Volume: 32
Pages: 1195-1202
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] メカノバイオロジーにおける流動性材料と機能性生体分子の組み合わせによる細胞選択的な接着性制御の検討2017
Author(s)
栗本理央, 蟹江慧, 宇都甲一郎, 河合駿, 原光生, 永野修作, 成田裕司, 本多裕之, 内藤昌信, 荏原充宏, 加藤竜司
Organizer
第16回日本再生医療学会総会
Place of Presentation
仙台国際センター
Year and Date
2017-03-08
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[Presentation] Combinational Effects of Viscoelasticity of Substrate and the Immobilized Peptides on Selective Cell Adhesion2016
Author(s)
Rio Kurimoto, Kei Kanie, Koichiro Uto, Shun kawai, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuji Narita, Hiroyuki Honda, Mas-anobu Naito, Ryuji Kato and Mitsuhiro Ebara
Organizer
2nd International Symposium on Nanoarchitectnics for Mechanobiology
Place of Presentation
MANA, NIMS, Japan
Year and Date
2016-07-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] 合成高分子と短鎖ペプチドとの組み合わせ効果を用いた細胞選択的材料表面の設計2016
Author(s)
栗本理央, 蟹江慧, 宇都甲一郎, 河合駿, 原光生, 永野修作, 成田裕司, 加藤竜司, 内藤昌信, 荏原充宏
Organizer
日本生物工学若手研究者の集い 夏のセミナー2016
Place of Presentation
ホテルコンチネンタル府中, 東京
Year and Date
2016-07-16
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