2021 Fiscal Year Research-status Report
機能性ブロックポリペプチドを用いた臓器被膜の再構築
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20K21907
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
松原 勤 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (20628698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳴瀧 彩絵 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10508203)
湯浅 明子 (小島明子) 大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 准教授 (90295709)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 機能性ブロックポリペプチド / エラスチン / 臓器被膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で開発している機能性ポリブロックペプチド（GPG）について以下の研究を行った。
(2-1) GPGの合成率が良い大腸菌発現系を開発する。
まず、GPG1ならびにGPG3のDNAコドン配列をpColdプラスミドへ導入し、低温によるGPG1ならびにGPG3発現を試みたが、GPG1およびGPG3の収量に大きな改善が認められなかった。次に、グルタチオントランスフェラーゼ (GST) 融合GPG1ならびにGPG3蛋白質を発現させるためにGPG1ならびにGPG3のDNAコドン配列をpET41aプラスミドへ導入して発現を試みると、劇的にGPG1およびGPG3の収量が改善され、GPG1およびGPG3発現量は共に大腸菌総蛋白質量の約70％を占めた。
(2-2) 架橋型GPG膜を目指した薄層化を検討する。
(2-1)で大腸菌発現系によるGPGの回収率が改善したが、大腸菌で得られるGPG量が予備検討するには少なすぎたため、天然抽出エラスチンを用いて、架橋型膜の構築および薄層化を検討した。天然抽出エラスチンにリシンとグルタミン酸の架橋を触媒するトランスグルタミナーゼを使用して架橋構造を導入すると若干の伸縮性が得られたが脆くすぐに壊れてしまった。実際の肝臓膜にはエラスチンに加えてコラーゲンも含まれているので、コラーゲンを混ぜて合成すると、伸縮性が得られ脆さが改善されたが、水に溶ける点が改善されていなかった。そこで、凍結乾燥を行う等の工夫をすると、伸縮性のあるエラスチン膜の開発に成功し、細胞培養が可能であることが確認できた。加えて、紙一枚程度の厚さの膜へと展開させるまでに至った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍で物品の入手で時間を要しているが、ほぼ予定通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) R3年度で開発した伸縮性エラスチン膜の合成技術をGPGに応用して、伸縮性のあるGPG膜を構築、薄層化して、その膜で細胞培養が可能であることを確証させる。
(2) GPGを基盤とした肝細胞培養系を開発し、バイオ3Dプリンターを用いて組織化に挑戦する。
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| Causes of Carryover |
R3年度に使用予定の試薬を発注したが、R4年度に納品となることが分かり、その試薬代を含めた実験に掛かる費用をR4年度に回したため使用額に差が生じた。
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