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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of functional biomaterials using laminin active peptides

Research Project

Project/Area Number 21K06563
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

野水 基義  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (00311522)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsバイオマテリアル / 細胞接着ペプチド / 基底膜 / ラミニン / インテグリン
Outline of Annual Research Achievements

基底膜を模倣したバイオマテリアルの開発を目的として研究を行った。個体の発生や再生において細胞外環境を提供する基底膜を模倣したバイオマテリアルは、再生医療を目的とした組織工学において必須のものである。我々は長年にわたり基底膜の主要成分のラミニンの機能部位の解明を3000種類以上の合成ペプチドを用いて網羅的に行い、約100種類の活性ペプチドを同定してきた。また、活性ペプチドを高分子多糖マトリックスに結合させたペプチド-マトリックスが細胞培養の足場材料として有用であることを示してきた。本研究は、我々が同定したラミニン活性ペプチドを複数種類混合して固定化したペプチド-マトリックスの機能性バイオマテリアルとしての応用を目的としている。本研究ではまずこれまでの実験において活性のあった約100種類のペプチドの中でペプチド-マトリックスにした場合に顕著な活性を示すペプチドを再評価し、約10種類のペプチドを得た。この10種類に関して様々な細胞を用いて細胞接着や培養の評価を行い、受容体の特定や活性メカニズムを解明した。また、インテグリンαvβ5に対して特異的に作用するArg-Gly-Asp配列を含むラミニンα5鎖のペプチドを同定し、これを用いたペプチド-マトリックスがiPS細胞の培養に応用してきた。さらには、ペプチドを固定するマトリックスに関して、アガロース、自己会合性エラスチンペプチド、アミロイド様線維形成ラミニンペプチドなどに関し検討を加え、細胞培養に有効なペプチド-マトリックスをみいだし、新規機能性バイオマテリアルの開発を行った。これらバイオマテリアルは、iPS細胞やES細胞の培養および分化誘導、3次元培養や器官培養を可能にするもので、組織工学や再生医療の発展に大きく寄与するものである。

  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Southern California(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Southern California
  • [Journal Article] Synergy between Laminin-Derived Elastin-like Polypeptides (LELPs) Optimizes Cell Spreading2024

    • Author(s)
      Anh T. Truong, Shin-Jae Lee, Keisuke Hamada, Anna Kiyomi, Hao Guo, Yuji Yamada, Yamato Kikkawa, Curtis T. Okamoto, Motoyoshi Nomizu, Andrew MacKay
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: - Pages: in press

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chain-specificity of laminin α1-5 LG45 modules in the recognition of carbohydrate-linked receptors and intramolecular binding2023

    • Author(s)
      Matsunuma Masumi、Kan Ryuji、Yamada Yuji、Hamada Keisuke、Kanagawa Motoi、Nomizu Motoyoshi、Kikkawa Yamato
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 10430

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37533-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a concise and reliable method for quantifying the antibody loaded onto lipid nanoparticles modified with Herceptin2023

    • Author(s)
      Yano Yusuke、Tada Rui、Hamano Nobuhito、Haruta Kenshin、Kobayashi Tomomi、Sato Masahiro、Kikkawa Yamato、Endo-Takahashi Yoko、Nomizu Motoyoshi、Negishi Yoichi
    • Journal Title

      Journal of Immunological Methods

      Volume: 521 Pages: 113554~113554

    • DOI

      10.1016/j.jim.2023.113554

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞接着ペプチドを探索してバイオマテリアルへ応用する2024

    • Author(s)
      野水基義
    • Organizer
      第23回 生命化学研究会
    • Invited
  • [Presentation] Development of cell adhesive peptide-agarose matrices for biomaterial2023

    • Author(s)
      野水基義
    • Organizer
      The 19th Akabori Conference (Japanese-German Symposium on Peptide Science)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of cell adhesive peptide-polysacchride matrices for biomaterial2023

    • Author(s)
      M. Nomizu, Y. Yamada, K. Hamada, and Y. Kikkawa
    • Organizer
      13th International Peptide Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RGDX1X2 motif regulates integrin αvβ5-mediated cell adhesion2023

    • Author(s)
      Y. Yamada, T. Onda, A. Hagiuda, R. Kan, M. Matsunuma, K. Hamada, Y. Kikkawa, and M. Nomizu
    • Organizer
      13th International Peptide Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] インテグリンαvβ5結合性細胞接着ペプチドの構造活性相関研究2023

    • Author(s)
      山田雄二、恩田徹、和田悠里、濵田圭佑、吉川大和、野水基義
    • Organizer
      第55回 日本結合組織学会学術大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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