Development of synthetic basement membrane using laminin active peptides

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K06637
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Nomizu Motoyoshi 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (00311522)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: バイオマテリアル / ペプチド / 細胞接着 / ラミニン / 基底膜 / 細胞外マトリックス / インテグリン / ジストログリカン

Outline of Final Research Achievements

Five laminin active peptides that bind to integrins were identified from the laminin α5 chain G domain and β1-3 chain peptide library. We found some laminin active peptides that specifically induced neural differentiation using the peptide-matrix method. We also identified a dystroglycan binding peptide from laminin α5 chain peptide library and the dystroglycan binding peptide was found to promote iPS cell adhesion. We succeeded in developing a heat-responsive peptide matrix using a laminin active peptide and an elastin-like peptide polymer. In addition, cyclized integrin binding laminin peptides were found to enhance the cell attachment activity. We succeeded in a muscle cell specific drug delivery using a dystroglycan binding laminin peptide.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ラミニン活性ペプチドを用いたペプチド－マトリックスがiPS細胞や神経幹細胞など様々な細胞の培養や分化誘導を目的としたバイオマテリアルとして有用であることを示した。これらの結果は人工基底膜の創製につながるものである。また、ラミニンペプチドを固定化したエラスチン様ペプチドは熱応答性で、バイオマテリアル分野での応用が期待される。環状化によるペプチドの活性増強の結果は、インテグリンとリガンドとの結合メカニズムを解析する上で重要な知見となる。ジストログリカン結合ペプチドによる筋細胞特異的な薬物送達の結果は、ラミニンペプチドが細胞培養用バイオマテリアルだけでなく、広範囲での応用の可能性を示すものである。