機能性ペプチドを利用した受容体特異的分子プローブの開発

• 研究課題/領域番号: 17K01954
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 東京薬科大学
• 研究代表者: 片桐 文彦 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (60420642)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ペプチド / 遊走 / 受容体 / ケミカルバイオロジー / 受容体探索 / ラミニン

研究成果の概要

生体の機能は、リガンドが受容体に特異的に結合することで引き起こされる。受容体特異的な分子プローブの開発は、受容体の機能を明らかにするだけに留まらず、疾患の原因解明や創薬に直結する。本研究課題では、著者らが所有する基底膜タンパク質「ラミニン」のアミノ酸配列を網羅する合成ペプチドライブラリー（ラミニンペプチドライブラリー）のスクリーニングによって見出された機能性ペプチドの構造と生物活性の関連を明らかにし、さらに修飾することで受容体特異的な分子プローブの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

著者らは、ラミニンペプチドライブラリーから見出された機能性ペプチドをリポソームに結合させてDDSへの応用、高分子多糖に結合させて組織工学などへの応用を既に報告しており、その有用性が証明されている。本研究課題の成果は、疾患の原因解明に役立つ分子プローブを提供できたり、医薬品の候補化合物を提案できたりするだけでなく、ES細胞やiPS細胞の機能維持機構の解明、さらには安定した培養条件の確立などにも応用でき、再生医療にも応用できるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Sensitive and selective quantification of mid-regional proadrenomedullin in human plasma using ultra-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. (2020)
  • 著者名/発表者名: Iwao M, Suzuki Y, Tanaka R, Koyama T, Ozaki E, Nakata T, Aoki K, Fukuda A, Sato Y, Kuriyama N, Fukunaga N, Sato F, Katagiri F, Ohno K, Shibata H, Mimata H, Itoh H.
  • 雑誌名: J Pharm Biomed Anal. 巻: 183 ページ: 113168-113168
  • DOI: 10.1016/j.jpba.2020.113168
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Therapeutic and Adverse Effects of Thrombomodulin Alfa to Treat Sepsis-Induced Disseminated Intravascular Coagulation (2019)
  • 著者名/発表者名: Imaura Masaharu、Tsumori Miki、Nagase Satoshi、Omura Kazuya、Takahashi Hiroyuki、Hatoyama-Tanaka Saori、Katagiri Fumihiko、Takayanagi Risa、Kanno Hiroshi、Yamada Yasuhiko
  • 雑誌名: SHOCK 巻: - 号: 1 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1097/shk.0000000000001477
• [雑誌論文] Identification of active sequences in human laminin α5 G domain (2019)
  • 著者名/発表者名: Kumai Jun、Yamada Yuji、Hamada Keisuke、Katagiri Fumihiko、Hozumi Kentaro、Kikkawa Yamato、Nomizu Motoyoshi
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 巻: 25 号: 12 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1002/psc.3218
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of dystroglycan binding in adhesion of human induced pluripotent stem cells to laminin-511 E8 fragment (2019)
  • 著者名/発表者名: Sugawara Yumika、Hamada Keisuke、Yamada Yuji、Kumai Jun、Kanagawa Motoi、Kobayashi Kazuhiro、Toda Tatsushi、Negishi Yoichi、Katagiri Fumihiko、Hozumi Kentaro、Nomizu Motoyoshi、Kikkawa Yamato
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/s41598-019-49669-x
  • NAID: 120006728095
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prediction of clinical effects of infliximab administered for inflammatory bowel disease based on pharmacokinetic and pharmacodynamic modeling (2019)
  • 著者名/発表者名: Kimura Koji、Yoshida Atsushi、Katagiri Fumihiko、Takayanagi Risa、Yamada Yasuhiko
  • 雑誌名: Biopharmaceutics & Drug Disposition 巻: 40 号: 7 ページ: 250-261
  • DOI: 10.1002/bdd.2198
• [雑誌論文] Identification of specific integrin cross-talk for dermal fibroblast cell adhesion using a mixed peptide-chitosan matrix (2019)
  • 著者名/発表者名: Hozumi Kentaro、Teranishi Yui、Enomoto Sayaka、Katagiri Fumihiko、Kikkawa Yamato、Nomizu Motoyoshi
  • 雑誌名: Journal of Biomaterials Applications 巻: 33 号: 7 ページ: 893-902
  • DOI: 10.1177/0885328218823457
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Internalization of CD239 Highly Expressed in Breast Cancer Cells: a Potential Antigen for Antibody-drug Conjugates. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamato Kikkawa, Yurie Enomoto-Okaw, Aiko Fujiyama, Takeshi Fukuhara, Nozomi Harashima, Yumika Sugawara, Yoichi Negishi, Fumihiko Katagiri, Kentaro Hozumi, Motoyoshi Nomizu, and Yuji Ito
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 ページ: 6612-6612
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a Screening System for Targeting Carriers Using Peptide-Modified Liposomes and Tissue Sections. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Negishi, Nobuhito Hamano, Hinako Sato, Fumihiko Katagiri, Kyohei Takatori, Yoko Endo-Takahashi, Yamato Kikkawa, Motoyoshi Nomizu
  • 雑誌名: Biol Pharm Bull 巻: 41 ページ: 1107-1111
  • NAID: 130007387202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of laminin α5 short arm peptides active for endothelial cell attachment and tube formation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kikkawa, Y., Sugawara, Y., Harashima, N., Fujii, S., Ikari, K., Kumai, J., Katagiri, F., Hozumi, K., and Nomizu, M.
  • 雑誌名: Journal of Peptide Science 巻: 印刷中 号: 7-8 ページ: 666-673
  • DOI: 10.1002/psc.2987
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] The evaluation of prokinetic effect of low-dose sulpiride administration from the viewpoint of plasma brain-gut peptide levels in healthy human (2019)
  • 著者名/発表者名: F. Katagiri, K. Kimura, R. Takayanagi, Y. Yamada
  • 学会等名: The 14th Congress of the European Association for Clinical Pharmacology and Therapeutics
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of biologically active site in mouse laminin α3B chain N terminal region (2019)
  • 著者名/発表者名: F. Katagiri, M. Hashidume, N. Midorikawa, S. Hiraoka, K. Kimura, R. Takayanagi, K. Hozumi, Y. Kikkawa, M. Nomizu, Y. Yamada
  • 学会等名: ASCB/EMBO 2019 meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of dystroglycan binding in adhesion of human induced pluripotent stem cells to laminin-511 E8 fragment (2019)
  • 著者名/発表者名: Y. Kikkawa, Y. Sugawara, K. Hamada, Y. Yamada, J. Kumai, M. Kanagawa, K. Kobayashi, T. Toda, Y. Negishi, F. Katagiri, K. Hozumi, M. Nomizu
  • 学会等名: ASCB/EMBO 2019 meeting
  • 国際学会
• [学会発表] マウスラミニンα3鎖N末端領域の生物活性部位の同定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 片桐 文彦
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] Amino acid sequence requirements of laminin α2 chain peptide A2G80 (VQLRNGFPYFSY) for α-dystroglycan binding. (2018)
  • 著者名/発表者名: F. Katagiri
  • 学会等名: 35th European Peptide Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] α-ジストログリカン結合ペプチドA2G80の構造活性相関研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 片桐 文彦、深澤 由佳、熊井 準、保住建太郎、吉川 大和、野水 基義
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] Effect of racemic amyloidogenic peptides on Phosphorylation of Focal Adhesion Kinase (2017)
  • 著者名/発表者名: Katagiri F, Mori K, Hozumi K, Kikkawa Y, and Nomizu M.
  • 学会等名: 25th American Peptide Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Structure-activity relationship study for α-dystroglycan binding peptide A2G80 derived from mouse laminin α2 chain sequence (2017)
  • 著者名/発表者名: F. Katagiri, Y. Fukasawa, J. Kumai, K. Hozumi, Y. Kikkawa, M. Nomizu
  • 学会等名: ASCB/EMBO 2017 meeting
  • 国際学会
• [学会発表] アミロイド様線維形成ペプチドのシグナル伝達に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 片桐 文彦、森 香子、保住建太郎、吉川 大和、野水 基義
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会
• [学会発表] Structure-activity relationship study For α-dystroglycan binding peptide A2G80 derived from mouse laminin α2 chain sequence (2017)
  • 著者名/発表者名: Katagiri F, Fukasawa Y, Kumai J, Hozumi K, Kikkawa Y, and Nomizu M.
  • 学会等名: 第54回日本ペプチド討論会
• [備考] 東京薬科大学薬学部医療薬学科臨床薬効解析学教室
  • URL: http://www.ps.toyaku.ac.jp/yakokaiseki/
• [産業財産権] 幹細胞接着性ペプチド及びその利用 (2018)
  • 発明者名: 吉川大和、菅原由美香、片桐文彦、野水基義、根岸洋一
  • 権利者名: 吉川大和、菅原由美香、片桐文彦、野水基義、根岸洋一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2018