| Project/Area Number |
17J03832
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
畠中 渉 九州大学, 工学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 膜貫通分子 / 細胞膜修飾 / 分子認識 / クリック反応 / ペプチド合成 / 細胞膜電位 / タンパク質認識 / ペプチド固相合成法 / 1,3-双極子環化付加反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
30年度前半では、実際に合成した膜貫通分子（TM1）を使用した細胞実験を行った。その結果、TM1単体を細胞に添加した場合には分子が膜を透過した。一方、分子添加直後にストレプトアビジン（SA）を加えると、ビオチンとSAの認識が細胞膜上で起こり膜透過が抑制された。本現象は、クリック反応を使用せず合成した既報のTMと類似の挙動である。すなわち、クリック反応によりトリアゾール環を有するTM1も既報のTMと同等の性能を有することが期待された。
そこで次に、TMの膜貫通状態の達成の証明を細胞膜の内外に分子を提示するTM2を用いて試みた。TM2が膜内葉上に提示する分子としてタンパク質（eDHFR）に対するリガンドであるトリメトプリム（TMP）を採用した。またTM2は、TM1と同様に固相合成法とクリック反応を組み合わせたスキームで合成を行ったところ、TM2の合成に成功した。
このTM2がTM1と同様に、SAとの複合体化に依存した膜透過の抑制を示すことがわかり、膜貫通状態の達成が期待された。しかし、eDHFRを細胞質に発現する細胞にTM2を添加しても、期待したeDHFRの細胞質から細胞膜内葉への局在の変化は見られなかった。この原因として（1）細胞膜表面を覆う糖鎖層の立体障害、（2）TMの凝集および（3）TMPの膜内葉への埋没の三点が疑われた。今後、これらの原因を究明するためには、（1）の場合、膜貫通部の長いTMを合成するという対策の他に、糖鎖層の薄いK562細胞や糖タンパク質の糖鎖が欠損した細胞株を使用しての実験が有効と考えられる。（2）の場合、大過剰のSAにTMを添加して複合体化すること、TMP近傍に正荷電を導入することが有効と考えられる。（3）の場合、TMPが膜に埋もれないようにTMP近傍に荷電を導入するなど分子設計の改良が有効であると考えられる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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