2021 Fiscal Year Annual Research Report
Knowledge-driven Nanodrug design through understanding of a role of Phase-separated condensate in chemotherapy using Single-Cell endoscopy
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21H04634
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
雲林院 宏 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40519352)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 典弥 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00419467)
金蔵 孝介 東京医科大学, 医学部, 准教授 (10508568)
猪瀬 朋子 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (10772296)
笠井 均 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312680)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Keywords | 単一細胞解析 / 単一細胞エンドスコピー / 増強ラマン散乱 / メンブレンレスオルガネラ / 抗がん薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単一細胞エンドスコピーとプロテオーム解析を併用することより、抗がん剤などの薬剤分子の細胞内局在、特にMLOへの集積、およびその構成 分子との分子間相互作用を解明し、更にはMLO集積による細胞の生化学的機能・抗がん剤薬理特性との関係を網羅的に解析し、得られた知識を 基に特定のMLOに集積する新規抗がん剤分 子および薬輸送システム(Drug delivery system: DDS) を開発することを目的とする。 細胞内には、構成や機能の異なる様々なMLOが存在し、発がんに重要な 働きをしている。例えばスーパーエンハンサー (構成蛋白: MED1、BRD4等)、mRNAスプラ イシング因子を含む核スペックル(SRSF2等)、ヘテロ クロマチン (HP1 alpha等)、核小体 (FIB1、NPM1等)などが相分離により形成され、それぞれが異なる役割を果たして発がんに寄与する。2021年度は、MLO内物質をラマン散乱検出するための手法を開発した。具体的には、代表者が開発してきた単一細胞エンドスコピー増強ラマン分光を応用し、MLO内での増強ラマン散乱分光を実現するために新たなプローブを開発した（業績論文２，３，７）。また、抗がん剤ターゲットに適したスーパーエンハンサー (構成蛋白: MED1、BRD4等)に発現する蛍光プロテインを構築し、実際にMLO内エンドスコピー増強ラマン分光を確立するための準備を整えた。また、MLO内ダイナミクスを理解するため、蛍光顕微鏡とラマン分光を組みあせて、MLOを模倣したリキッドドロップレット内ダイナミクスの解析を行った（論文投稿中）。
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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
目標の一つである「単一MLOエンドスコピー増強ラマン分光」の基礎技術は順調に進んでいる。MLOターゲットのDDSの合成にはさらなる最適化が必要であるが、随時分子設計・合成を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、MLO（スーパーエンハンサーなど）内に蓄積すると報告されている抗がん剤分子の、「MLO内エンドスコピー増強ラマン分光を」による検出を目指す。また、MLOを模倣したリキッドドロップレット内ダイナミクスの解析を進め、MLOターゲットDDS設計のためのモデルシステムを確立する。
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