2020 Fiscal Year Research-status Report
電場駆動型細胞膜透過性ペプチドナノニードルによるタンパク質医薬の細胞質直接送達
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19K12800
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
和久 友則 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (30548699)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小堀 哲生 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 教授 (00397605)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ペプチド / ナノファイバー / 超分子重合 / ドラッグデリバリーシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は、共通のβシート配列をもつ二種類のペプチド（トリグルタミン酸を末端にもつE3ペプチドおよびトリリジンを末端にもつK3ペプチド）を用いて、E3シード末端を起点としてK3線維を伸長させること（シーディング）により、ABA型トリブロック型のナノファイバーを作製できることを明らかにした。しかし本系では、モノマー濃度が高いと、シードを起点とする線維伸長に加えてモノマー同士の自発的な会合が起こることより、ABA型トリブロック型ナノファイバーを作製するためには、モノマー濃度を低くする必要があるという問題点が判明した。そこでこの問題点を解決するために、本年度は酵素反応とシーディングを組み合わせた新たな線維構造制御技術の開発を検討した。N末端がナフチル基によりキャップされた4残基のペプチドであるNapFFKpYペプチド(pY=リン酸化チロシン)は線維形成能を持たないが、酵素反応により脱リン酸化されると線維形成能を示すことが知られている。酵素反応速度を調節することにより、系中の線維形成能をもつモノマーの濃度を制御することができれば、ペプチド濃度を低くしなくても、シードからのみの線維伸長を実現できると考えた。まず、PEG化NapFFKYペプチド(NapFFKY-PEG)からシードを作製することができるかを検討するために、NapFFKY-PEGペプチドを中性条件下、24時間インキュベートした。その結果、水分散性の高い線維の形成を確認し、これを超音波照射により断片化することでシードを得た。次に、NapFFKY-PEGシードとNapFFKY-PEGペプチドを混合すると、シードよりも長い線維が得られたことより、シードを起点とした線維伸長が示唆された。今後は、NapFFKY-PEGをシードとして、NapFFKpY-PEGをモノマー前駆体として用いたシーディングを酵素存在下で行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は、電場応答性の非対称ABC型マルチブロックペプチドナノファイバーを、二年目に作製しその機能を評価する予定であった。しかし、非対称ABC型マルチブロックペプチドナノファイバーを作製するための、線維伸長技術が一年目に確立できず、二年目に持ち越しになっている。この状況を鑑みて、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要に記した『酵素反応とシーディングを組み合わせた新たな線維構造制御技術』について引き続き、検討を行う。本手法により、電場応答性ペプチドナノニードルを作製し、ナノニードルの細胞内導入について検討を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度、ペプチドナノニードルの細胞内導入について検討する予定であり、細胞培養関連消耗品を予算に計上していた。しかし、計画に変更が生じたため、当該予算は次年度に使用することにした。また学会出張旅費を計上していたが、オンライン開催となったため使用しなかった。繰越予算は、2021年度に対面形式で学会が開催された場合には旅費として、オンライン開催の場合には消耗品購入費や英文校正費として使用する予定である。
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