2022 Fiscal Year Annual Research Report
生体膜透過性タンパク質キャリアの創製と膜反応・包接反応の制御
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21K14654
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
坂江 広基 金沢大学, 物質化学系, 助教 (00779895)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 液液界面 / 生体膜模倣界面 / 分光電気化学 / 生体関連物質 / 細胞膜透過性ペプチド / 薬剤キャリア / 分子包接 / フェリチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
種々の蛍光性物質を用いて、貯蔵タンパク質であるフェリチンの水溶液中および水｜1,2－ジクロロエタン界面における分子包接特性と界面反応挙動を分光電気化学的に研究した。フェリチンサブユニットと物質との会合が分子包接に大きく寄与していることを明らかにした。一方で、フェリチンなどのタンパク質が相間移動せずに界面に吸着することも明らかになった。この課題を解決するために、フェリチンに細胞膜透過性ペプチド（CPP）であるε-ポリ-L-α-リジン（εPL）を化学修飾しようと試みたが、反応が完全には進行しなかったため、条件を詳細に検討する必要がある。一方で、精製法を確立できている低分子量の生体関連蛍光性物質、フルオレセイン（FAM）にεPLを化学修飾したFAM-εPLを作製し、液液界面やリン脂質膜表面で分光電気化学測定を適用することによって、その膜透過機構を解明することに成功した。FAM-εPLは界面吸着を伴って界面を横切り移動し、リン脂質膜が展開された生体膜模倣界面では、相間移動が促進された。εPL修飾物質の膜透過にはリン脂質の極性部位や疎水性鎖との相互作用が寄与しているだけでなく、εPLのイソペプチド結合による適度な疎水性も重要であることを明らかにした。さらに、本来膜透過しないFAMの膜透過が達成されたことから、新たなCPPとしてεPLが有用であることが示された。本研究成果は、効果的なCPPの設計方法や機能的なドラッグデリバリーの戦略を提案する。
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