Development of laminin peptide-polysaccharide hydrogels for 3D cell culture and cell transplantation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20204
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: Yamada Yuji 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (00838401)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ペプチド / 細胞接着 / インテグリン / ヘパラン硫酸プロテオグリカン / 高分子多糖 / アガロース / iPS細胞

Outline of Final Research Achievements

Cell adhesive peptide-agarose gels were developed as a three-dimensional culture substrate. A three-dimensional culture method using peptide-agarose microgels succeeded in promoting cell proliferation. We identified the RGDVF sequence, which binds to integrin αvβ5, as a cell adhesive peptide capable of culturing iPS cells. Octaarginine (R8), which is widely known as a cell-penetrating peptide, was found to be useful as a cell adhesive peptide. A peptide (YR8) in which half of R8 was replaced with tyrosine was found to be more suitable for cell proliferation.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アガロースを用いた3次元培養研究では、細胞接着ペプチドを結合することでアガロースゲルが細胞の足場材料として有用性を示すこと、断片化したゲルの中で細胞の3次元培養が可能であることを示した。RGDTFIやYR8などの新たな活性ペプチドを同定したことによって、3次元培養基材やバイオマテリアル開発に応用可能な細胞接着ペプチドの選択肢が広がった。特にRGDTFIペプチドはiPS細胞の培養に用いることができ、再生医療研究への応用も期待される。また、RGDTFIやYR8などの機能解析はペプチドと細胞接着受容体の相互作用の理解にも役立つものである。