2012 Fiscal Year Annual Research Report
基底膜タンパク質・ラミニンの分子解剖と医薬分野への応用
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22390017
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
野水 基義 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (00311522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 大和 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20274227)
保住 建太郎 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (10453804)
片桐 文彦 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (60420642)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 細胞外マトリックス / 基底膜 / インテグリン / シンデカン / ペプチド / 医用材料 / DDS / アミロイド |
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| Research Abstract |
巨大で多彩な機能を持つ基底膜の主役的タンパク質・ラミニンの機能部位の解明と医薬分野への応用を目的に、組換えタンパクと合成ペプチドを用いて機能部位の網羅的解析を行い、細胞特異的に作用する活性ペプチドの同定と生物活性の解明、レセプターの探索と細胞内情報伝達の解析をとおして作用メカニズムの解明を行うとともに、それらの創薬、DDS、再生医療など幅広く医薬分野へ応用のための基盤構築を目的に研究を行った。本研究期間内にすべてのラミニンサブユニット（5種類のα鎖、3種類のβ鎖、3種類のγ鎖）の細胞接着部位の同定と生物活性の解析を目的に、全体の10％にあたる今までに手付かずの部分の解析を遂行した。平成24年度は、α5鎖、β2鎖、γ2鎖のN末端（各1000アミノ酸残基）の細胞接着部位の探索を約250種類の合成ペプチドを用いて行った。この結果、数種類の生物活性ペプチドを見出すことができ、それらの受容体として、インテグリンやシンデカンを同定することができた。これらの成果は、4報の論文と8回の学会発表にて報告した。また、細胞接着ペプチドの細胞膜上レセプターの解明し、細胞接着におけるインテグリンとシンデカンの相互作用を解明した。これらの成果は2報の論文と8回の学会発表にて報告した。さらに、得られた細胞接着ペプチドを再生医療など幅広く医薬分野へ応用のため、アガロースなどの高分子多糖と混合することで硬さの異なるゲルを作成し、細胞に対する作用を高分子多糖の種類やゲルの硬さなどを指標に解析し、ペプチド-高分子多糖複合体の３次元細胞培養の方向性を示すことができた。これらの成果は1報の論文と5回の学会発表にて報告した。
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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
平成24年度予定していたすべてのラミニンβ鎖とγ鎖の活性部位の探索はほぼ完結し、数種類の興味ある活性ペプチドを同定することができた。これらの研究結果は6回にわたり国内外で学会発表を行い、学会発表でのディスカッションをもとに、現在、論文作成中である。活性ペプチドの医療分野への応用を目的として行っているペプチド-高分子多糖の創成研究では、ペプチド-キトサンやペプチド-アルギン酸の作成に加えペプチド-アガロースやペプチド-ヒアルロン酸の作成にも成功し、詳細な生物活性の測定実験が順調に進んでいる。これまでに、ペプチド-高分子多糖のゲルの硬さが受容体結合性に関与していることや、神経突起伸長作用や血管内皮細胞のチューブフォーメーションなどの生物活性に関与していることがわかってきた。これらも現在、論文作成中である。以上のように、当初の研究目的に向けた計画は、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
巨大で多彩な機能を持つ基底膜の主役的タンパク質・ラミニンの機能部位の解明と医薬分野への応用を目的に、組換えタンパクと合成ペプチドを用いて機能部位の網羅的解析を行い、細胞特異的に作用する活性ペプチドの同定と生物活性の解明、レセプターの探索と細胞内情報伝達の解析をとおして作用メカニズムの解明を行うとともに、それらの創薬、DDS、再生医療など幅広く医薬分野へ応用のための基盤構築を目的にしている。具体的には、すべてのラミニンアイソフォームの１次配列を網羅した約4000種類のペプチドのライブラリーを用い、新たな医薬シーズとなる活性ペプチドの探索と生物活性の詳細な解明を行い、それらをがんや創傷治癒をターゲットした創薬やDDS分野、機能性医用材料の開発をめざした再生医療分野など幅広い分野への応用を行うことを研究計画として行ってきた。今後もこの方針のもと、研究を続行し、すべてのラミニンアイソフォームの活性部位のスクリーニングを完結し、活性部位のレセプターの同定を行う。
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