2018 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on construction of a novel cytotoxic functional molecule using pore-forming lectin
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16K07685
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
上妻 由章 茨城大学, 農学部, 教授 (10284556)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 崇 九州大学, 農学研究院, 助教 (20380553)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 小孔形成レクチン / ガン細胞傷害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、小孔形成能を有するレクチンであるCEL-IIIを基盤分子として、ガン細胞除去などの応用が考えられる新規細胞傷害性機能性分子を創出することを目的にCEL-IIIの小孔形成能の制御系の構築、およびCEL-IIIのガン細胞傷害性について調査した。
H29年度までに小孔形成能制御のためのCEL-IIIへのSS結合の導入による還元剤活性型CEL-IIIの作製を試み、6つのCEL-Ⅲ変異体（I10C/S348C、Y155C/S328C、W286C/T329C、I330C/S350C、E331C/S350C、V341C/V345C)の発現系を構築した。H30年度では、それらの変異体のうち還元剤存在下でのみ溶血活性を発現し、活性の制御が可能なCEL-III変異体E331C/S350Cについて還元剤に対する特徴づけとガン細胞に対する活性の調査を行なった。
まず、還元剤に対する影響を調べたところ、50％の溶血に必要な還元剤濃度は、ジチオトレイトール（DTT)とβ-メルカプトエタノール（β-ME）が同程度に低く、ついでL-システイン塩酸塩（L-Cys）、還元型グルタチオン（GSH）の順であった。同じ還元剤濃度で溶血速度を比較したところβ-ME＞DTT＞L-Cys＞GSHの順で速かった。DTTやβ-MEは細胞の増殖等に影響を与えるため、次にGSHの存在下、非存在下で４種のガン細胞（U937、K562、MOLT-4、HeLa）に対するCEL-IIIおよび変異体E331C/S350Cの影響を調査した。すると、CEL-IIIはU937以外のガン細胞の増殖を抑制すること、および変異体E331C/S350CはGSH非存在下ではガン細胞の増殖を抑制しないが、GSH存在下ではその増殖を有意に抑制することが明らかになり、還元剤によりその活性の制御が可能なガン細胞傷害性機能性分子の構築を行うことができた。
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