Functionalization of low-molecular-weight gelators
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20H02542
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
丸山 達生 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30346811)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
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| Keywords | 自己組織化 / ゲル / ペプチド脂質 / 超分子 / バイオマテリアル |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、実用性を踏まえたゲル領域に「低分子ゲル（ハイドロゲル）」の分野を確立すべく、従来の高分子ゲル・無機物ゲルとは一線を画した「低分子ゲルならではの特長およびその機能性」を実証する。特に、低分子ゲル化剤の分子構造とゲル特性および機能性との関連を明らかにし、低分子ゲル化剤の分子設計をもとにその機能を予測可能にする。最終的には、合理的な分子デザインおよび機能化を包含した「低分子ゲル機能化の学理」を明らかにし、ゲル分野における「低分子ゲル」領域の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は低分子ゲル化剤を用いて細胞培養用ゲル、 菌選択的抗菌ゲルの開発を行った。ペプチド脂質型低分子ゲル化剤を適切に分子設計することで、細胞毒性を低減し、細胞培養足場として利用可能であることを実証した。特に、D体ペプチドを用いことで、酵素的分解が起こらず、細胞培養中も安定して利用可能であることが判明した。ここではiPS細胞から分化させた胚葉体の培養を行い、正常細胞に対しても毒性がないことを明らかにした。
菌選択的抗菌ゲルについては、従来用いられてきた菌選択性のない抗菌剤（アンフォテリシンB)を低分子ゲル化剤の自己組織体に包埋可能であることを明らかにし、しかもこの包埋状態ではアンフォテリシンBの抗菌性能が封印されることが判明した。この低分子ゲル化剤はペプチドで構成されるため、プロテアーゼを用いて分解すると、低分子ゲル化剤自己組織体が崩壊し、アンフォテリシンBの抗菌性能が復活することを見出した。プロテアーゼを特徴的に分泌する病原性微生物は存在するため、プロテアーゼを分泌する微生物に対するアンフォテリシンB／低分子ゲル化剤複合体の抗菌性を調べた。その結果、アンフォテリシンB／低分子ゲル化剤複合体はプロテアーゼを分泌しない微生物に対しては抗菌性を示さず、プロテアーゼを分泌する微生物に対してのみ抗菌性を示すことが明らかになった。つまり、菌選択性がない抗菌剤を低分子ゲル化剤と共に自己組織化させることで、抗菌剤に菌選択性を付与できることを実証した。このことは既に認可されている医薬品を別用途（別疾患等）に用いるDrug repositioningにつながると期待される。
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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
予定していた研究計画を忠実に行っており、その成果も上述のとおりでているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請段階の計画書記載の、触媒機能を有するゲル、結時の細胞保護機能を有するゲルを最終年度検討する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
