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2019 Fiscal Year Annual Research Report

生物機能中分子の細胞導入の分子基盤

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 18H04403
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

二木 史朗  京都大学, 化学研究所, 教授 (50199402)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords細胞内透過 / エンドサイトーシス / 膜透過ペプチド
Outline of Annual Research Achievements

近年、ペプチドや核酸を基盤とする中分子が次世代医薬品の候補として熱い視線を集めている。研究代表者は、細胞内輸送小胞(エンドソーム)に保持された抗体を効果的に細胞質に放出可能とする「エンドソーム不安定化ペプチド(L17E)」を創出した。本研究では、L17Eの細胞内移行機序を理解するとともに、種々のL17Eの誘導体の合成を通じて、生理活性タンパク質や生物機能中分子の細胞内送達活性向上を目指した。その結果、(1)L17Eの膜透過促進作用は、エネルギー依存的であり、エンドサイトーシスの極めて早い段階で発揮されることを見出した。この機序は、従来から知られてきた直接膜透過や成熟したエンドソームからの脱出とは異なる、新しい概念による細胞内送達機序であり、生物機能中分子の細胞内送達にも有用であると考えられた。さらに、(2)溶血ペプチドの膜傷害性の調節により、新しい細胞透過ペプチド(弱毒化溶血ペプチドn22E2K2、ChryE2)を開発した。これらの細胞透過ペプチドと、生物機能中分子としてのモデルペプチドとの架橋体を調製することにより、モデルペプチドの効果的な細胞内送達と細胞内活性の発現が確認された。さらに、(3)新規マクロピノサイトーシス誘導ペプチドSN21と溶血ペプチドとのコンジュゲートを用いて、高効率の抗体を含むタンパク質や、siRNA、プラスミド等の核酸類の細胞内送達が可能であること示された。本年度の研究成果を4報の論文として公表するとともに、国内外の学会で成果の発表を行った。また、特許出願を行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ストックホルム大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      ストックホルム大学
  • [Journal Article] Conversion of cationic amphiphilic lytic peptides to cell‐penetration peptides2020

    • Author(s)
      Yu Hao‐Hsin、Sakamoto Kentarou、Akishiba Misao、Tamemoto Naoki、Hirose Hisaaki、Nakase Ikuhiko、Imanishi Miki、Madani Fatemeh、Graslund Astrid、Futaki Shiroh
    • Journal Title

      Peptide Science

      Volume: 112 Pages: e24144

    • DOI

      10.1002/pep2.24144

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stimulating Macropinocytosis for Intracellular Nucleic Acid and Protein Delivery: A Combined Strategy with Membrane-Lytic Peptides To Facilitate Endosomal Escape2020

    • Author(s)
      Arafiles Jan Vincent V.、Hirose Hisaaki、Akishiba Misao、Tsuji Shogo、Imanishi Miki、Futaki Shiroh
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry

      Volume: 31 Pages: 547~553

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00064

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inducible Membrane Permeabilization by Attenuated Lytic Peptides: A New Concept for Accessing Cell Interiors through Ruffled Membranes2019

    • Author(s)
      Akishiba Misao、Futaki Shiroh
    • Journal Title

      Molecular Pharmaceutics

      Volume: 16 Pages: 2540~2548

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.9b00156

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生体膜を標的とする機能性ペプチド:分子設計と作用機序2020

    • Author(s)
      二木史朗
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Invited
  • [Presentation] Redesigning Cationic Lytic Peptides to Promote the Delivery of Biomacromolecules into Cell Interiors2019

    • Author(s)
      Shiroh Futaki
    • Organizer
      26th American Peptide Symposium/11th International Peptide Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Redesigning cationic lytic peptides to promote the delivery of biomacromolecules into cell interiors2019

    • Author(s)
      Shiroh Fuaki
    • Organizer
      ACS Fall 2019 National Meeting & Exposition
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Peptide-based approaches for delivering exogenous molecules into cells2019

    • Author(s)
      Shiroh Futaki
    • Organizer
      Hungarian Academy of Sciences
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞質送達ペプチド2019

    • Inventor(s)
      二木史朗、ジャン・ヴィンセント・アラフィレス、秋柴美沙穂
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-139068

URL: 

Published: 2021-01-27  

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