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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of cell-penetrating peptides and their application as DDS carriers

Research Project

Project/Area Number 25713008
Research InstitutionNagasaki University

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)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
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
Outline of Annual Research Achievements

側鎖に環状アセタール構造をもつジ置換アミノ酸の合成ならびにその含有ペプチドのコンフォメーション特性の解明、側鎖にカチオン性官能基を有する環状ジ置換アミノ酸ならびにプロリン誘導体含有ペプチドの膜透過機能とプラスミドDNA (pDNA)デリバリーへの応用について検討を行った。
環状アセタールジ置換アミノ酸:水酸基を2つ有する鎖状ジ置換アミノ酸より、種々のアセタール構造を有する環状ジ置換アミノ酸の合成法を開発することに成功した。メントン由来のアセタール構造を有する環状ジ置換アミノ酸をL-ロイシンシークエンスに導入したペプチドを合成して二次構造解析を行った。FT-IR、NMR、CD測定による溶液中、X線構造解析による結晶状態での構造解析を行ったところ、嵩高い置換基を有していても環状ジ置換アミノ酸はヘリックス構造の安定化に寄与することが明らかになった。
環状ジ置換アミノ酸含有膜透過性ペプチド:側鎖がピペリジン骨格である環状ジ置換アミノ酸誘導体を合成し、その含有ペプチドの膜透過機能を評価した。膜透過性ペプチドとして汎用されているアルギニンノナペプチドと比べて、持続性のある高い膜透過性を示した。
プロリン誘導体含有膜透過性ペプチド:ヒドロキシプロリンより合成したプロリン誘導体を含有するペプチドについて、二次構造、膜透過機能、pDNAデリバリーについて評価を行った。プロリン誘導体を含有するペプチドは、細胞膜環境を模倣した条件に応答してヘリックス構造を形成していることが明らかになった。また、アルギニンノナペプチドよりも高い膜透過性ならびにpDNAデリバリー効率を示した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] IECB(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      IECB
  • [Journal Article] A helix-stabilized cell-penetrating peptide as an intracellular delivery tool2016

    • Author(s)
      Hiroko Yamashita, Makoto Oba, Takashi Misawa, Masakazu Tanaka, Takayuki Hattori, Mikihiko Naito, Masaaki Kurihara, Yosuke Demizu
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 17 Pages: 137-140

    • DOI

      10.1002/bip.22810

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclic a,a-disubstituted a-amino acids with menthone in their side chains through an acetal moiety and helical structures of their peptides2016

    • Author(s)
      Kaori Furukawa, Makoto Oba, George Ouma Opiyo, Mitsunobu Doi, Masakazu Tanaka
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 16 Pages: 2988-2998

    • DOI

      10.1002/ejoc.201600241

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Plasmid DNA delivery by arginine-rich cell-penetrating peptides containing unnatural amino acids2016

    • Author(s)
      Takuma Kato, Hiroko Yamashita, Takashi Misawa, Koyo Nishida, Masaaki Kurihara, Masakazu Tanaka, Yosuke Demizu, Makoto Oba
    • Journal Title

      Bioorganic Medicinal Chemistry

      Volume: 24 Pages: 2681-2687

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2016.04.031

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a cell-penetrating peptide that exhibits responsive changes in its secondary structure in the cellular environment2016

    • Author(s)
      Hiroko Yamashita, Takuma Kato, Makoto Oba, Takashi Misawa, Takayuki Hattori, Nobumichi Ohoka, Masakazu Tanaka, Mikihiko Naito, Masaaki Kurihara, Yosuke Demizu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 33003

    • DOI

      10.1038/srep33003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Cell-penetrating peptide foldamers containing a,a-disubstituted a-amino acids directed to plasmid DNA delivery2016

    • Author(s)
      Makoto Oba, Takuma Kato, Masakazu Tanaka
    • Organizer
      Symposium on Foldamers 2016
    • Place of Presentation
      Bordeaux-Pessac, France
    • Year and Date
      2016-09-26 – 2016-09-28
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科生命薬科学専攻分子創薬科学講座薬化学分野

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/biomimic/index-j.html

  • [Remarks] 長崎大学研究者総覧データベース

    • URL

      http://research.jimu.nagasaki-u.ac.jp/IST?ISTActId=FINDJPDetail&ISTKidoKbn=&ISTErrorChkKbn=&ISTFormSetKbn=&ISTTokenChkKbn=&userId=100000568

URL: 

Published: 2018-01-16  

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