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2020 Fiscal Year Research-status Report

細胞膜脂質フリップフロップ促進ペプチドの開発

Research Project

Project/Area Number 19K16086
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

中尾 裕之  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (00805020)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsフリップフロップ / 脂質スクランブリング / 膜貫通ペプチド / リン脂質 / 蛍光
Outline of Annual Research Achievements

細胞膜フリップフロップが促進されることによるホスファチジルセリン(PS)の細胞表面への露出は、マクロファージがアポトーシス細胞を認識するためのシグナルである。細胞に添加するだけでフリップフロップを促進できる物質があれば、がんなどに対して部位特異的に送達することで、PSを露出したがん細胞が周囲のマクロファージによって消化されるという新たな治療法の開発に繋がる可能性がある。本研究では、これまでの研究で発見したフリップフロップを促進するコア配列を応用し、細胞に添加するだけでフリップフロップを促進するペプチドの開発を行う。前年度に人工膜系でペプチドが脂質膜に挿入され、フリップフロップを促進することを明らかにしたため、本年度はコア配列の末端にLys、Arg、Glu、Ser残基を4残基ずつ配置した4種類のペプチドを培養細胞に添加し、PS露出活性を評価した。人工膜系ではすべてのペプチドがフリップフロップを促進していたが、培養細胞系ではArg残基を配置したペプチドのみPS露出を引き起こした。このPS露出が細胞膜のフリップフロップを促進したことによるものであるかを調べるために、通常外層に局在するホスファチジルコリン(PC)の細胞質側への移動を蛍光脂質C6NBD-PCを用いて評価した。その結果、Arg残基を配置したペプチドによりC6NBD-PCの細胞質側への移動が促進されており、細胞膜脂質のフリップフロップが促進されていることが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

培養細胞にペプチドを添加することで、細胞膜の脂質フリップフロップを促進し、ホスファチジルセリンを細胞表面に露出させることに成功しており、本研究課題は当初の研究計画通りに進展している。

Strategy for Future Research Activity

ペプチドによりホスファチジルセリン露出効果のペプチド濃度依存性・時間依存性を調べる。マクロファージ様細胞を用いて、ペプチドによりホスファチジルセリンを露出した細胞が貪食されうるのかを評価する。

Causes of Carryover

コロナ禍により研究を中断した期間があったため、次年度使用額が生じた。翌年度と合わせて、主に細胞実験のための消耗品購入にあてる予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Development of membrane-insertable lipid scrambling peptides: A time-resolved small-angle neutron scattering study2021

    • Author(s)
      Nakao Hiroyuki、Kimura Yusuke、Sakai Ami、Ikeda Keisuke、Nakano Minoru
    • Journal Title

      Structural Dynamics

      Volume: 8 Pages: 024301~024301

    • DOI

      10.1063/4.0000045

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Amphipathic Peptide?Phospholipid Nanofibers: Phospholipid Specificity and Dependence on Concentration and Temperature2021

    • Author(s)
      Ikeda Keisuke、Horiuchi Ayame、Yoshino Misa、Shimizu Chinatsu、Nakao Hiroyuki、Nakano Minoru
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 37 Pages: 713~721

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c02819

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature- and composition-dependent conformational transitions of amphipathic peptide?phospholipid nanodiscs2021

    • Author(s)
      Anada Chiharu、Ikeda Keisuke、Egawa Ayako、Fujiwara Toshimichi、Nakao Hiroyuki、Nakano Minoru
    • Journal Title

      Journal of Colloid and Interface Science

      Volume: 588 Pages: 522~530

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2020.12.090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biophysical parameters of the Sec14 phospholipid exchange cycle ? Effect of lipid packing in membranes2021

    • Author(s)
      Sugiura Taichi、Nakao Hiroyuki、Ikeda Keisuke、Khan Danish、Nile Aaron H.、Bankaitis Vytas A.、Nakano Minoru
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes

      Volume: 1863 Pages: 183450~183450

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2020.183450

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 蛍光自己消光を用いたリン脂質フリップフロップ新規測定法の確立2021

    • Author(s)
      眞榮城 佑、中尾 裕之、池田 恵介、中野 実
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] アミノ酸変異がリン脂質-両親媒性ペプチドナノファイバー形成に与える影響2021

    • Author(s)
      加藤 達也、中尾 裕之、池田 恵介、中野 実
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 膜貫通ペプチドによる細胞膜リン脂質のフリップフロップ促進と貪食誘導2020

    • Author(s)
      木村 優介、中尾 裕之、池田 恵介、中野 実
    • Organizer
      膜シンポジウム2020
  • [Presentation] ジスルフィド結合形成を用いた熱力学的に安定なリン脂質-ペプチドナノディスクの開発2020

    • Author(s)
      穴田 千晴、中尾 裕之、池田 恵介、中野 実
    • Organizer
      膜シンポジウム2020
  • [Presentation] ラメラ-キュービック相転移を利用したリン脂質自発曲率の評価2020

    • Author(s)
      西川 優太、中尾 裕之、池田 恵介、中野 実
    • Organizer
      膜シンポジウム2020
  • [Presentation] モデル脂質スクランブリングペプチドの構造的特徴の解明2020

    • Author(s)
      中尾 裕之、杉本 佑太、池田 恵介、斎藤 大明、中野 実
    • Organizer
      日本膜学会第42年会
  • [Presentation] ラメラ-キュービック相転移の観測によるリン脂質自発曲率の評価2020

    • Author(s)
      西川 優太、中尾 裕之、池田 恵介、中野 実
    • Organizer
      日本膜学会第42年会

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Published: 2021-12-27  

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