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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of synthetic basement membrane using laminin active peptides

Research Project

Project/Area Number 18K06637
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

野水 基義  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (00311522)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords細胞接着 / バイオマテリアル / ペプチド / ラミニン / 基底膜 / 細胞外マトリックス
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、 我々が同定したラミニンの活性ペプチドを高分子多糖に固定化したペプチド-マトリックスを人工基底膜として開発することを目的としている。本年度は、約20種類のラミニン活性ペプチド-マトリックスを用い、神経幹細胞の分化を評価した。数種類のペプチド-マトリックスが神経への分化を特異的に誘導しバイオマテリアルとしての有用性を見出し、Exp Cell Res誌に報告した。また、インテグリンを介した細胞接着におけるペプチドの環状化効果を解析するため、ラミニンα鎖LGモジュールのE-Fループ領域由来の3種類のインテグリン結合ペプチドに焦点を当て、それらの最小活性配列を同定した後、ジスルフィド結合を利用して環状ペプチドを合成して細胞接着活性を評価した結果、環状ペプチドは直鎖状ペプチドに比べて細胞接着活性が大きく向上することを明らかにし、J Pept Sci誌に発表した。さらに、エラスチン由来のペプチドの重合体(エラスチン様ペプチド)をマトリックスとして用いてバイオマテリアルへの応用を検討した。このエラスチン様ペプチドは、低温で溶解し、高温で凝集してコアセルベートを形成する。5種類の代表的なラミニン活性ペプチドをエラスチン様ペプチドに結合した複合体の熱応答性や細胞接着活性を評価した。熱応答性を有し細胞に対して受容体特異的に結合するラミニン活性ペプチドとエラスチン様ペプチドの複合体を開発することに成功した。さらに、これらのペプチドを混合することにより、更に強い活性を得ることに成功した。これらの成果の一部はFASEB J誌に報告した。その他、我々が発見したジストログリカンに結合するラミニンペプチドを用いて作製した遺伝子キャリアーやリポソームが筋特異的に送達できることを確認し、J Control Release 誌に報告した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Southern California(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Southern California
  • [Journal Article] Alpha-dystroglycan binding peptide A2G80-modified stealth liposomes as a muscle-targeting carrier for Duchenne muscular dystrophy2021

    • Author(s)
      Sasaki E, Hayashi Y, Kimura Y, Sashida S, Hamano N, Nirasawa K, Hamada K, Katagiri F, Kikkawa Y, Sakai T, Yoshida A, Kawada M, Hirashima SI, Miura T, Endo-Takahashi Y, Nomizu M, Negishi Y.
    • Journal Title

      J Control Release

      Volume: 329 Pages: 1037-1045

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.10.032

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of A2G80 peptide-gene complex for targeted delivery to muscle cells2021

    • Author(s)
      Nirasawa K, Hamada K, Naraki Y, Kikkawa Y, Sasaki E, Endo-Takahashi Y, Hamano N, Katagiri F, Nomizu M, Negishi Y.
    • Journal Title

      J Control Release

      Volume: 329 Pages: 988-996

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2020.10.029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of extracellular matrix mimetic laminin bioactive peptide and elastin-like polypeptide2020

    • Author(s)
      Truong AT, Hamada K, Yamada Y, Guo H, Kikkawa Y, Okamoto CT, MacKay JA, Nomizu M.
    • Journal Title

      FASEB J

      Volume: 34 Pages: 6729-6740

    • DOI

      10.1096/fj.201902794R

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of Three-Dimensional Cell Culture Scaffolds Using Laminin Peptide-Conjugated Agarose Microgels.2020

    • Author(s)
      Yamada Y, Yoshida C, Hamada K, Kikkawa Y, Nomizu M. Development of Three-Dimensional Cell Culture Scaffolds Using Laminin Peptide-Conjugated Agarose Microgels.
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 21 Pages: 3765-3771

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.0c00871

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Conformational dependence of integrin-binding peptides derived from homologous loop regions in the laminin α chains2020

    • Author(s)
      Ishikawa M, Hamada K, Yamada Y, Kumai J, Katagiri F, Kikkawa Y, Nomizu M.
    • Journal Title

      J Pept Sci

      Volume: 26 Pages: e3284

    • DOI

      10.1002/psc.3284

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of laminin-111 peptide coatings on rat neural stem/progenitor cell culture2020

    • Author(s)
      Hayashi H, Horinokita I, Yamada Y, Hamada K, Takagi N, Nomizu M.
    • Journal Title

      Exp Cell Res

      Volume: 400 Pages: 112440

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2020

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Peptide-chitosan Matrix for Cell Adhesive Biomaterials2021

    • Author(s)
      Motoyoshi Nomizu
    • Organizer
      The 18th Akabori Conference (German-Japanese Symposium on Peptide Science)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラミニンα2鎖LG4-5モジュール由来α-ジストログリカン結合ペプチドの同定とその構造活性相関研究2020

    • Author(s)
      濵田圭佑、張光端、山田雄二、吉川大和、野水基義
    • Organizer
      第52回 日本結合組織学会学術大会
  • [Presentation] ジカルボン酸で架橋したキトサンハイドロゲルを用いた細胞培養プラットフォームの開発2020

    • Author(s)
      保住建太郎、髙橋知衣、濵田圭佑、山田雄二、吉川大和、野水基義
    • Organizer
      第52回 日本結合組織学会学術大会
  • [Presentation] ラミニンペプチド修飾アガロースゲルを用いた三次元培養システムの開発2020

    • Author(s)
      山田雄二、吉田智浩、濵田圭佑、野水基義、吉川大和
    • Organizer
      第52回 日本結合組織学会学術大会
  • [Presentation] Laminin peptide coatings for rat neural stem/progenitor cell culture2020

    • Author(s)
      K. Hamada, H. Hayashi, I. Horinokita, Y. Yamada, Y. Kikkawa, N. Takagi, and M. Nomizu
    • Organizer
      第57回 ペプチド討論会
  • [Presentation] Three-dimensional cell culture using laminin peptide-conjugated agarose microgels2020

    • Author(s)
      Y. Yamada,C. Yoshida, K. Hamada, Y. Kikkawa, and M. Nomizu
    • Organizer
      第57回 ペプチド討論会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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