2014 Fiscal Year Annual Research Report
膜透過性ペプチドの開発とDDSキャリアとしての応用
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25713008
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
大庭 誠 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (20396716)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 膜透過性ペプチド / ドラッグデリバリーシステム / 非天然型アミノ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
側鎖にアジド基を有する環状ジ置換アミノ酸とその含有ペプチドのコンフォメーション解析、五員環状ジ置換アミノ酸を含有する膜透過性ヘリカルペプチドの機能評価を行った。
側鎖にアジド基を二つ有する五員環状ジ置換アミノ酸の合成に成功した。アジド基はHuisgen反応により種々のアルキンと反応することができ、様々な置換基・官能基を導入することができた。この反応は、アミノ酸のみならずヘキサホモペプチドにおいても可能であった。またロイシン(Leu)やアキラルなジ置換アミノ酸から構成されるペプチドへ導入して二次構造解析を行い、Huisgen反応の前後でコンフォメーションが変化することが明らかになった。
アルギニン(Arg)含有ペプチドのもつ膜透過の性質とジ置換アミノ酸含有ペプチド特有のヘリカル二次構造を融合した細胞膜透過性ペプチドを開発した。具体的には、Argを三残基、Leuと五員環状ジ置換アミノ酸(Ac5c)を合計で六残基含む七種類のノナペプチドを設計した。合成したペプチドのCDスペクトル測定により、Ac5cの含有量により二次構造か変化することが明らかになった。培養細胞を用いた膜透過性の評価では、Ac5cを三残基含有するペプチドが最も多く取り込まれていた。この理由として、Ac5cを導入することによる血清中のプロテアーゼに対する安定性の向上と、培地中での310-ヘリックス構造形成の相乗効果によることが示唆された。
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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
当初の予定では、平成２６年度は平成２５年度に引き続きジ置換アミノ酸・ペプチドの合成ならびにペプチド二次構造解析を行うとともに、培養細胞を用いたin vitro評価を行う予定であった。予定通り、側鎖にアジド基を有する新規ジ置換アミノ酸を合成し、その含有ペプチドに二次構造解析を達成することができた。また、Arg、Leu、Ac5cをうまく組み合わせることで、ペプチドヘリカル二次構造を適切に制御することで、膜透過機能が増強することを培養細胞を用いたin vitro評価により明らかにすることができた。以上のことから、研究は順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
カチオン性の非天然型アミノ酸を含有するペプチドが、既存の膜透過性ペプチドよりも高い機能を有することを、培養細胞を用いた予備的な実験より明らかにしている。今後はペプチド自身の膜透過性のみならず、タンパク質や遺伝子などの生体高分子を細胞内へデリバリーする。また、さらなる高性能な非天然型アミノ酸の設計・合成に着手するとともに、単層培養された細胞のみならず、三次元培養されたスフェロイドに対しても同様の評価を行って行く。
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| Causes of Carryover |
研究が順調に進んだため、失敗も含めた試薬等の経費を計上していたので、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
引き続き細胞実験を行うため、試薬が高額化することが予想される。物品費と併せて、積極的な学会への参加を予定していることから、旅費へも研究費を費やす。
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