2007 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内可視化・ハイスループット検出系創出のための効率的細胞導入法

Research Project

Project/Area Number	19021025
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	二木史朗 Kyoto University, 化学研究所, 教授 (50199402)
Keywords	アルギニンペプチド / バイオセンサー / pH感受性ペプチド / 血清 / バイオイメージング / 細胞内送達
Research Abstract	我々は、アルギニンペプチドによる細胞内導入時にピレンブチレートなどの対イオン分子を介在させることにより、高効率的にペプチド(ならびに導入分子)をサイトゾルに直接移送出来る新しい方法を既に報告している。この方法を用いて、アルギニンペプチドと緑色蛍光タンパク質との融合タンパク質もわずか数分間でサイトゾルへ送達出来ることが示されたが、リポソームや量子ドットのような粒子径が大きいものや疎水性が非常に高い分子の導入においては、このように効率的なサイトゾルへの移行は見られず、現在、導入条件の再検討を行っている。もう一つのアプローチとして、GALAなどのpH感受性の膜融合ペプチドと細胞内導入物質のコンジュゲートを用いてサイトゾルへの移行を目指す方法も試みた。エンドサイトーシスによる細胞内への物質取り込みにおいてはエンドソームのpHが次第に低下することが知られており、GALAは、このpH低下に呼応した構造変化によりエンドソーム膜を不安定化する。GALA自体はグルタミン酸を多く含む酸性のペプチドで、前述のように細胞表面自体も酸性を帯びているので、細胞表面への付着は大きくない。アルギニンペプチドの細胞内への取り込み効率が高い理由の一つが、そのカチオン性による細胞表面分子との相互作用であることを考え、GALAの場合も細胞表面への親和性を高めることにより、取り込み効率を上げることを考えた。実際にはカチオン性リポソームなどを共存させることにより、GALAとプロテオグリカンの親和性を高めることにより、GALAペプチドのエンドソームへの取り込み量は大きく増大し、本法の有用性が示唆された。アルギニンペプチドを用いる方法と相補的に使える方法として、現在この方法の改良を進めている。加えて、アルギニンペプチドの細胞内移行における血清の影響についても考察を行った。