ヘテロ二量体化ロイシンジッパー法によるタンパク質の細胞内運搬技術の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25410181
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 北松 瑞生 近畿大学, 理工学部, 講師 (60379716)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 道上 宏之 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (20572499)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ペプチド / DDS / 細胞 / ロイシンジッパー / 細胞内運搬ペプチド / Beclin-1

Research Abstract

本研究では、タンパク質（またはペプチド）を細胞内に運搬し、そのタンパク質（またはペプチド）の機能を保持できる新しい細胞内デリバリー法に関して研究を進めている。本年度は、オートファジーを誘導することが知られているBeclin-1タンパク質の部分ペプチド（Beclin-1ペプチド）がオートファジーを誘導することが報告されたので、そのペプチドについて本システムが有効がどうかについて評価した。具体的には、Beclin-1部分ペプチドにヘテロ二量体化ロイシンジッパーの片方を連結させ、また細胞内運搬ペプチド（CPP)にもう一方のヘテロ二量体化ロイシンジッパーを連結したコンジュゲートらを合成した。これらのペプチドを混合し、HeLa細胞にインキュベートすることでうまく細胞内にBeclin-1ペプチドが運搬され、オートファジーを誘導することがわかった。一方でBeclin-1ペプチドに直接CPPを連結したコンジュゲートでは、Beclin-1ペプチドが細胞内に運搬されることが確認されたものの、オートファジー以外の細胞死が顕著に生じることから、Beclin-1ペプチドの機能が十分に発揮できていないことがわかった。本年度の結果により、本システムによる細胞内デリバリー法は従来法と比較して、有効にそのペプチドの機能を保持できることがわかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究により、本システムの有用性（ペプチドをその機能を有効に保持した状態で運搬できる）が明らかとなった。本結果は重要であり、さらに他の機能性ペプチドでも調査を続けたい。一方で、タンパク質については現在実験中であるため、今後はタンパク質についても同様の調査を行いたい。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、タンパク質として転写因子の一種である、p53やNr4a2といったタンパク質を本システムにより細胞内デリバリーできるかについて調査する。またBeclin-1部分ペプチドについてもヘテロ二量体化ロイシンジッパー以外のハイブリッドシステムを用いて同様の効果が得られるかを調査する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当該ロイシンジッパーシステムにおいて、大腸菌でのタンパク質の発現を行っており、その条件検討が進められている。そのため全ての費用を使わなかった。
大腸菌でのタンパク質の発現の条件検討を行い、さらに細胞培養まで行うことで当該費用を使用する。