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2017 Fiscal Year Research-status Report

側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形の構築

Research Project

Project/Area Number 17K08381
Research InstitutionKyushu Sangyo University

Principal Investigator

藤本 和久  九州産業大学, 生命科学部, 准教授 (40334718)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsペプチド / ヘリックス構造 / 膜透過性 / 酵素耐性 / アポトーシス誘導
Outline of Annual Research Achievements

当該年度において、二つの成果を公表した。
一つは、側鎖間架橋ヘリカルペプチドのカルボキシ末端にD-アミノ酸残基を導入することで顕著な酵素耐性の向上と細胞内活性の上昇が見られたというものである。
具体的にはD-アミノ酸として最も単純なD-アラニンを固相合成法により複数導入することで、側鎖間架橋ヘリカルペプチドがこれまでのエンドペプチダーゼ耐性に加えてエキソペプチダーゼに対する耐性を示した。それに伴い、従来の側鎖間架橋ヘリカルペプチドの持つアポトーシス誘導能も大きく向上することが分かった。酵素耐性の向上が細胞内安定性をもたらし、その結果長時間機能することができたためであると考える。非常に単純な手法で細胞内安定性が改善されたことは、本手法が極めて有用であり、側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形を目指す上での基盤になることを意味する。また、ペプチド医薬品の機能向上への応用も期待される。
もう一つは、側鎖間架橋ヘリカルペプチドを金基板に固定化し、プローブとして応用するというものである。
金基板に側鎖間架橋ヘリカルペプチドを固定化するに際して、カルボキシ末端を介して金基板に垂直に、もしくは架橋部位を介して金基板に平行に固定化する手法を用いた。今回用いたペプチドのアミノ酸配列はDNA結合能を有し、固定化手法の違いが結合能にどのような影響を与えるかを電気化学的に評価した。電気化学的応答部位として、フェロセンを用いた。現段階でどちらの固定化方法が優れているということは言えないが、今後の研究進捗次第で側鎖間架橋ヘリカルペプチドの細胞外における一つの応用系となることが期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形を構築するに当たって、D-アミノ酸を導入することによって得られた酵素耐性に関する成果は今後の研究を展開していく上で根幹を成すものである。なぜなら、適度な細胞内安定性はペプチド医薬品の実用性を考える上で必要不可欠な要素である。この点に関して目途が立ったということは、当該研究課題が折り返し手前まで来ていることを意味する。

Strategy for Future Research Activity

側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形の構築を行うにあたって、二つの目標がある。一つは細胞内安定性の向上、もう一つは膜透過性機構の解明である。両者が結実することは、ペプチド創薬における大きな道標になると言える。現在までの進捗状況において述べたように、前者に関してはほぼ目途が立ったので、今後後者に関して取り組んでいく。
今年度は、まずオキシエチレン鎖等で架橋したヘリカルペプチドを合成し、これまでに合成した架橋ペプチドとの膜透過性の違いを評価していく。膜透過性に対して重要なのは、架橋構造なのか、親水性と疎水性のバランスなのか、安定なヘリックス構造なのか、これらが複合的に関係しているのか、はたまた他の要素が関係しているのかを細胞内実験により明らかにしていく。
最終年度においては、アポトーシス誘導のモデル系を用いて側鎖間架橋ヘリカルペプチドの完成形の機能評価を行う予定である。

Causes of Carryover

旅費に関しては、所属機関から支給された金額で足りたため発生しなかった。人件費・謝金に関しては、必要が生じなかったために使用しなかった。その他に関しては、論文投稿費用を必要としなかったために発生しなかった。
今後、細胞内試薬等の高額な試薬が必要となるので、それに充当する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Immobilization of Crosslinked Peptides that Possess High Helical Contents and Their Binding to Target DNAs on Au Surfaces2018

    • Author(s)
      Ikumi Sakaguchii、Toshiaki Fukasawa、Fujimoto Kazuhisa、Inouye Masahiko
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Pages: 365~368

    • DOI

      10.1246/cl.171153

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bcl-XL-binding helical peptides possessing d-Ala residues at their C-termini with the advantage of long-lasting intracellular stabilities2017

    • Author(s)
      Nogami Kagayaki、Tokumaru Hiroshi、Isokawa Gouchi、Oyoshi Takanori、Fujimoto Kazuhisa、Inouye Masahiko
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 53 Pages: 12104~12107

    • DOI

      10.1039/C7CC06904A

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] [3]Rotaxanes consisting of an alkynylpyrene and two permethyl γ-CDs as an extremely photo-stable fluorophore2017

    • Author(s)
      Yoshizawa A,、Fujimoto K、Matsumoto S、 Shiro M、Inouye M.
    • Organizer
      3rd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
  • [Presentation] 分子被覆により高い光耐久性を有する[3]ロタキサン型蛍光色素の合成2017

    • Author(s)
      由澤敦史、藤本和久、佐方拓馬、松本真哉、城始勇、井上将彦
    • Organizer
      第34回シクロデキストリンシンポジウム
  • [Presentation] シクロデキストリンでの被覆を利用した高光耐久性ロタキサン型蛍光色素の開発2017

    • Author(s)
      由澤敦史、藤本和久、佐方拓馬、松本真哉、城始勇、井上将彦
    • Organizer
      第7回CSJ化学フェスタ2017
  • [Presentation] シクロデキストリンによる包接を利用した超耐光性蛍光色素の開発とその生体分子標識への応用2017

    • Author(s)
      由澤敦史、藤本和久、松本真哉、城始勇、井上将彦
    • Organizer
      日本薬学会北陸支部第129回例会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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