2013 Fiscal Year Research-status Report
葉酸結合ペプチドアプタマーの創成による白血病細胞選択的な薬物送達システムの開発
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25871130
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
多田 誠一 独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 基礎科学特別研究員 (30598165)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ペプチドアプタマー / 葉酸 / 葉酸レセプターβ / リボソームディスプレイ / ドラッグデリバリー / 非天然アミノ酸 / 急性骨髄性白血病 |
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| Research Abstract |
25年度は葉酸レセプターβに選択的に結合する葉酸含有ペプチドの選別に関する検討を行った。葉酸レセプターβ結合性ペプチドの選別はリボソームディスプレイ法にて行うため、まず本手法で必要となるランダムペプチドライブラリーの鋳型DNAや標的分子である葉酸レセプターα、βを固定化したビーズの調製と、葉酸分子をペプチドに含有させるための葉酸結合フェニルアラニルtRNAの合成を行った。鋳型DNAの作製やレセプター固定化ビーズの作製はすでに完了している。葉酸担持tRNAの合成では、tRNAへの連結に必要となる二塩基核酸（pdCpA）とフェニルアラニンとの結合については、フェニルアラニン修飾体を用いて別途検討を重ねた結果、成功の目処を立てることができた。葉酸とアミノフェニルアラニンの結合法については、2種類の合成経路について検討を行った。一つは葉酸分子とアミノフェニルアラニンのカルボジイミドによる結合法であり、もう一つは葉酸分子をプテロイン酸とグルタミン酸に分け、グルタミン酸とアミノフェニルアラニンを先に結合させ、その後にプテロイン酸を結合させる手法である。これら2手法について現在も検討を重ねているが、この他にも葉酸の代替としてメトトレキサートを利用する手法や、ペプチド鎖にリガンド分子を導入せず、すべて天然のアミノ酸からなるペプチドライブラリーから葉酸レセプターβへの選択的結合能を示すペプチドを選別する手法についても準備を進め、次年度より検討を開始できる体制を整えた。
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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
現時点までに葉酸レセプターβに選択的に結合するペプチドの選別に必要なランダムペプチドライブラリーの鋳型DNAや標的分子である葉酸レセプターを固定化したビーズの作製は完了しており、ペプチド選別の準備はほぼ整っている。葉酸分子結合アミノ酸を担持したtRNAの合成はまだ検討が済んでいないが、この点は当初から想定されていたほか、他のアプローチとして葉酸分子の代替にメトトレキサートを用いる系と、葉酸などのリガンド分子を用いずにペプチド選別を進める系の検討を進めている。これらの系での検討を同時に進行させることで比較的早い段階で選択的結合能を有するペプチド配列が得られることが期待されるため、現在までの達成度を「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度は、予定では主に選別操作によって得られたペプチドと炭酸アパタイト粒子との複合体の作製と機能評価を行う予定であるため、これらが予定通り実施できるよう研究を推進していく。25年度より継続している葉酸結合アミノフェニルアラニルtRNAの合成法２手法の検討は引き続き進めつつ、本研究にて必要とされる“葉酸レセプターβへの選択的結合能を有するペプチド”を選別するために他の２手法の検討も進める。すなわち、葉酸の代替としてメトトレキサートを用いる手法、あるいはランダムペプチドライブラリーにリガンド分子を導入せずに目的のペプチドを選別する手法の検討を行い、研究進行の加速化を図る。メトトレキサートは葉酸の類縁体であり、葉酸分子よりも解離定数は高いものの葉酸レセプターへの結合能を示す。そこで、葉酸分子の代替としてメトトレキサートを用い、ランダムペプチドライブラリーに導入して当初の目的通り葉酸レセプターβへの選択的結合能を示すリガンド担持ペプチドの選別を行う予定である。また、リガンド担持tRNAの合成が不調に終わった場合でも、天然のアミノ酸のみからなるランダムペプチドライブラリーから葉酸レセプターβに選択的に結合するペプチドの選別は原理上可能であるため、リガンドを導入しない系でのペプチド選別についても検討を進める予定である。上記の系によって目的の性質を有するペプチドの候補配列を得た後、各候補配列の標的分子への結合能評価を行って選択的結合能の高い配列を絞り込み、当初の予定通り炭酸アパタイト粒子との複合化を行って細胞への取り込み活性の評価を行う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当該年度に予定されていた実験の一部（ペプチドの標的分子に対する結合能評価など）が実施に至らなかったため。
当該年度に実施されなかった実験を行うための物品費として使用する予定である。
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