2016 Fiscal Year Annual Research Report
がん細胞結合ペプチドの高効率自動探索とその多様な条件への適用
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16H02320
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小俣 透 東京工業大学, 工学院, 教授 (10262312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 忠 東京工業大学, 工学院, 助教 (80517607)
門之園 哲哉 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (10510282)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 知能機械 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
接着系細胞に対して，正常細胞に結合するペプチドを除き，がん細胞に特異的に結合するペプチドをペプチドライブラリから探索するためのマイクロ流路デバイスを開発した．このデバイスでは流路の切替が必要であるため，バルブが必要である．そこで，流路高さの高い流路でも確実に開閉できるバルブを開発し，このデバイスに実装した．また，従来のペプチド探索では，ペプチドライブラリの大半が細胞上部を細胞に接触せずに通過していた．そこで，天井-細胞距離を近づけることを考え，その効果を流体シミュレーションで確認した．
一方，洗浄はペプチド探索の効率と精度を大きく左右する．しかし，現状では洗浄流速を経験的に調整している．そこで，がん細胞に結合するペプチドを提示したファージの結合力を計測するために、蛍光色素標識によるファージ検出システムの構築を検討した。モデルとして、乳がんマーカータンパク質HER2に結合することが知られているペプチドKCCYSLを提示したT7ファージを作成し、緑色蛍光色素AF488を結合させた。作成したファージの蛍光はプレートリーダーで容易に検出可能であることを確認した．
３次元培養の一種であるスフェロイドは生体内の細胞に近いと言われている．そこでがん細胞スフェロイドに対しても，がん細胞特異的結合ペプチドを探索する方法の開発に着手した．内部に旋回流を生じる液滴流（スラグ流）を利用して，浮遊状態にあるスフェロイドに対して，ペプチドを効率よく接触させることを考え，そのためのデバイスを開発した．このデバイスを用いて，スフェロイドとペプチドとの接触を促進できる条件を探索した．また，スラグ流は用いずに，多数のスフェロイド群を接着させて，がん細胞特異的結合ペプチドを探索する方法も考案した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
接着系細胞に対してペプチド探索するデバイスの開発を進めている．また，３次元培養の一種であるがん細胞スフェロイドに対するペプチド探索にも着手しており，おおむね順調に進捗している．
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| Strategy for Future Research Activity |
がん細胞の３次元培養に対するペプチド探索の見通しが立ってきたので，これについては予定よりも早く進める．手作業ではスフェロイドは扱いにくので，それを培養しペプチドスクリーングデバイスに手作業を介さずに移すためのデバイスなど，周辺要素の整備も検討する．
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Research Products
(6 results)
