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生体内コラーゲンの分子状態の可視化と医療への応用を目指した新規環状ペプチドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19502
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 薬学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

小出 隆規  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)

研究分担者 木村 寛之  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (50437240)
増田 亮  早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (90632159)
研究協力者 瀧田 講  
藤井 一徳  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードコラーゲン / ペプチド / イメージング / 薬物送達 / がん / 3重らせん
研究成果の概要

コラーゲンは3重らせん構造をもつ。がんの周辺などでは、その3重らせん構造が変性したコラーゲンが存在すると考えられているが、それを検出できる有効なプローブは無かった。本研究では、緩んだ3重らせんにハイブリッド形成する既報ペプチドの設計を基にして、さらに高感度に変性コラーゲンを検出できるペプチドを開発した。このペプチドは、コラーゲン様ペプチドの環化2量体である。本物質は、既報の1本鎖ペプチドに比べて約百倍強い親和性で変性コラーゲンに結合した。この環状ペプチドがin vitroでコラーゲンの高感度な検出に利用できることを示した。さらに、蛍光標識したペプチドを用いて、マウスに移植したがんを可視化した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん、骨・軟骨疾患、線維化、炎症性疾患などでコラーゲン3重らせんが変性していることが予想されており、それを検出するプローブの開発が求められていた。これまでに1本鎖のコラーゲン様ペプチドがこの目的で試されてきたが、本研究においては、分子設計の改変により約2オーダーの結合能の改善を達成できた。これにより、培養細胞レベルから生体のイメージングに至る広範囲な実験系において、緩んだ3重らせんを検出、定量、可視化することが可能となった。この成果は、基礎研究から診断薬・治療薬開発を目指した応用研究まで幅広い研究領域にひとつの新たなツールを付け加えた。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Cyclic Peptides for Efficient Detection of Collagen2018

    • 著者名/発表者名
      Takita Koh K.、Fujii Kazunori K.、Kadonosono Tetsuya、Masuda Ryo、Koide Takaki
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 19 号: 15 ページ: 1613-1617

    • DOI

      10.1002/cbic.201800166

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Targeting Unfolded Collagen by Cyclic Collagen-Mimetic Peptides2018

    • 著者名/発表者名
      Takaki Koide, Koh K. Takita, Kazunori K. Fujii, Ryo Masuda, Tetsuya Kadonosono, Hiroyuki Kimura
    • 学会等名
      10th International Peptide Sym
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a collagen-detecting peptide and its application in vivo.2018

    • 著者名/発表者名
      K.K. Takita, K.K. Fujii, H. Kimura, T. Koide
    • 学会等名
      第50回 日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コラーゲン3重らせんにインスパイアされたペプチド創薬2018

    • 著者名/発表者名
      小出隆規
    • 学会等名
      日本薬学会第138年回
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cyclic peptides for efficient detection of collagen2017

    • 著者名/発表者名
      Koh K. Takita, Kazunori K. Fujii, Takaki Koide
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Seamless cyclization of collagen-like peptides with Gly-X-Y-repeating sequences2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki C. Kuroda, Fumiko Hisamatsu, Takaki Koide
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 小出研究室

    • URL

      http://www.chem.waseda.ac.jp/koide/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.waseda.ac.jp/koide/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] コラーゲンへの結合活性を有する環状ペプチド2018

    • 発明者名
      小出隆規、瀧田講、平和馬
    • 権利者名
      小出隆規、瀧田講、平和馬
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] コラーゲンへの結合活性を有する環状ペプチド2017

    • 発明者名
      小出隆規、瀧田講、平和馬
    • 権利者名
      小出隆規、瀧田講、平和馬
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-166687
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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