自己集合性ポリペプチドの合理的デザインによる弾性ゲルプラットフォームの創出

• 研究課題/領域番号: 16H05911
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 鳴瀧 彩絵 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10508203)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円); 2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2016年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: ナノバイオ / 生体材料 / ポリペプチド / エラスチン / ゲル

研究成果の概要

本研究は、「使いやすいエラスチン系材料の開発」を通じて、ライフサイエンス研究のためのプラットフォームとなる新しい材料群を創出することを目的とした。研究代表者が独自に開発したエラスチン類似ブロックポリペプチドGPG類は、①既存のエラスチン系材料と比較して2桁低い濃度でハイドロゲルを形成すること、②細胞接着性配列の付加により、線維芽細胞に対してフィブロネクチンと同等の接着性、増殖性を示すこと、および、③細胞接着性配列を持たないGPGは血小板低粘着性に優れることをそれぞれ示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、エラスチン類似ブロックポリペプチドGPGは、ハンドリング性、堅牢な自己集合性による分子設計の自由度の高さ、ファイバー表面への機能性モチーフ提示による高い生理活性等に優れる材料であることが示された。GPG類は、細胞のメカノトランスダクション研究や、細胞プリンティング用基材、人工血管や人工皮膚の創製など、ライフサイエンス研究のための新しいプラットフォームとして幅広い活用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Elastin-Like Polypeptides as Building Motifs toward Designing Functional Nanobiomaterials (2019)
  • 著者名/発表者名: Duc H. T. Le, Ayae Sugawara-Narutaki
  • 雑誌名: Molecular Systems Design & Engineering 巻: 印刷中 号: 3 ページ: 545-565
  • DOI: 10.1039/c9me00002j
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] エラスチンの可能性を拓く ～自己組織化とバイオマテリアル～ (2019)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 雑誌名: 生命化学研究レター 巻: 58 ページ: 11-16
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 自己集合性ブロックポリペプチドによる機能性ナノファイバーの創製 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 雑誌名: Peptide Newsletter Japan 巻: 110 ページ: 9-12
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Double-Hydrophobic Elastin-Like Polypeptides with Added Functional Motifs: Self-Assembly and Cytocompatibility (2017)
  • 著者名/発表者名: Duc H. T. Le, Yoko Tsutsui, Ayae Sugawara-Narutaki, Hiroshi Yukawa, Yoshinobu Baba, Chikara Ohtsuki
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part A 巻: 105 号: 9 ページ: 2475-2484
  • DOI: 10.1002/jbm.a.36105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 目の下のシワを消すローション!? －第二の皮膚として機能する生体模倣ポリマー (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 雑誌名: 化学 巻: 71(10) ページ: 39-42
• [学会発表] ブロック高分子を活用したナノバイオ材料の構築 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 学会等名: 第一回光量子バイオ分析診断技術研究会
• [学会発表] Self-Assembled Bio-Nanomaterials Designed by Block Copolymers (2018)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki
  • 学会等名: JSPS-CNRS Progress Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell Behavior on Self-Assembled Polypeptide Nanofibers (2018)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 学会等名: ナノ学会 ナノ構造・物性－ナノ機能・応用部会合同シンポジウム
• [学会発表] エラスチン類似ポリペプチドの配列デザインによる機能性ナノファイバーの構築 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 学会等名: 第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
• [学会発表] ブロック高分子が拓くナノマテリアルデザイン (2018)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 学会等名: 高分子学会九州支部フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] Nanofibrous Scaffolds from Elastin-Like Block Polypeptides (2018)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Natutaki, Shunsuke Nara, Jin Nakamura, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: 5th TERMIS World Congress 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Thermoresponsive Hydrogels from Double-Hydrophobic Elastin-Like Polypeptides (2018)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki, Sawako Yasunaga, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: Biomaterials International 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Biofunctional Nanofibers of Self-Assembled Elastin-Like Polypeptides (2018)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki
  • 学会等名: MIRAI Materials Science Workshop 2018 Spring
  • 国際学会
• [学会発表] Cell Behavior on Self-Assembled Nanofibers of Elastin-Like Polypeptides (2018)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Natsume, Ayae Sugawara-Narutaki, Jin Nakamura, Kazuhide Sato, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: 1st G'L'owing Polymer Symposium in KANTO
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of Block Length on the Self-Assembly of Elastin-Like Block Polypeptides (2017)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki, Sawako Yasunaga, Duc H. T. Le, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会（2017）
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Double-Hydrophobic Elastin-Like Polypeptides Assembling into Beaded Nanofibers (2017)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki
  • 学会等名: 第17回日本蛋白質科学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of Block Length on the Self-Assembly and Gelation Behavior of Elastin-Like Polypeptides (2017)
  • 著者名/発表者名: Sawako Yasunaga, Ayae Sugawara-Narutaki, Duc H. T. Le, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: 第 9 回名大－清華大－トヨタ－北大合同シンポジウム , 2017年 , ポスター（一般）
  • 国際学会
• [学会発表] Design and Construction of Elastin-Like Block Polypeptides Assembling into Beaded Nanofibers (2017)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki, Sawako Yasunaga, Duc H. T. Le, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: IUMRS-ICAM2017 (The 15th International Conference on Advanced Materials)
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Functional Nanofibers from Elastin-Like Block Polypeptides (2017)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki, Sawako Yasunaga, Duc H. T. Le, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: 2nd Global Congress & Expo on Materials Science & Nanoscience
  • 国際学会
• [学会発表] エラスチン類似ポリペプチドの配列設計による自己集合性の制御とハイドロゲルの形成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵，安永佐和子，奈良俊佑，中嶋優友，Duc H. T. Le，中村仁，大槻主税
  • 学会等名: 第39回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] Design, Construction and Functionalization of Elastin-Like Block Polypeptides Assembling into Beaded Nanofibers (2017)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 学会等名: ナノ学会 ナノ構造・物性－ナノ機能・応用部会合同シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] ブロック高分子が拓く自己組織化とバイオ応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵
  • 学会等名: 新領域研究グループ「エキゾチック自己組織化材料」「金属と分子集合」 第１回合同シンポジウム
  • 発表場所: 温泉旅館 丸茂 会議室（鳥取県鳥取市）
  • 年月日: 2016-11-23
• [学会発表] ナノファイバー形成能を持つエラスチン類似ポリペプチドへの配列付加による機能化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵, Duc H. T. Le, 安永佐和子, 筒井陽子, 湯川博, 馬場嘉信, 大槻主税
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-11-21
• [学会発表] Elastin-Like Block Polypeptides Assembling into Beaded Nanofibers (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayae Sugawara-Narutaki, Duc H. T. Le, Noriki Kubota, Chikara Ohtsuki
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Bioinspired and Biobased Chemistry & Materials (N.I.C.E. 2016)
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2016-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] エラスチン類似ブロックポリペプチドによる機能性ナノファイバーの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵, Duc H. T. Le, 久保田紀城, 筒井陽子, 湯川博, 馬場嘉信, 大槻主税
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [図書] 医療・診断をささえるペプチド科学 ー再生医療・DDS・診断への応用ー (2017)
  • 著者名/発表者名: 鳴瀧彩絵, 大槻主税（分担執筆）
  • 総ページ数: 315
  • 出版者: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781312675
• [備考] 名古屋大学教員データベースシステム
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100007263_ja.html
• [備考] 名古屋大学 教員詳細
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100007263_ja.html