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生命機能の光制御のための機能性光増感ペプチドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関岡山大学

研究代表者

大槻 高史  岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (80321735)

研究分担者 舟橋 弘晃  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50284089)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード光増感剤 / ペプチド / PCI / Fucci-PCI / 光制御 / 発生 / オプトバイオ
研究成果の概要

本研究では、光増感剤とペプチド/タンパク質を組み合わせた分子ツール(機能性光増感ペプチド; FPP)を開発し、細胞機能を光で時空間的制御して観察する技術を確立した。 具体的には、まずFPP設計の指針確立に向けて、光増感剤近傍部位の配列の影響を解明した。さらに、本技術を利用して、光増感RNAキャリアを用いた2種類のRNAの時差導入とRNAi誘導法の確立、素早い一過的な導入特性を生かしたアポトーシス誘導の細胞周期依存性の解明、マウス胚内の1細胞へのRNA導入などに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光増感剤近傍配列の影響の解明結果は、生命科学研究や光線力学療法のツールとなる幅広い標的機能を持つFPPの設計に役立つ。2波長の光による2種類のRNAの一過的導入法は、複数のRNAによる様々な細胞機能の誘導に応用可能である。Fucci-PCI法はペプチド/タンパク質機能の細胞周期依存性を解析するための有望なツールになると考えられる。マウス卵細胞および初期胚における細胞質内FPP導入の時空間制御法については、哺乳動物の初期発生研究への貢献が期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Photocontrolled apoptosis induction using precursor miR-664a and an RNA carrier-conjugated with photosensitizer2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, K., Nawachi, T., Okutani, R., Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 14936-14936

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94249-7

    • NAID

      120007139720

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluorophore-PNA-Quencher/Quencher-DNA Probe for miRNA Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Tabara, K., Watanabe, K., Shigeto, H., Yamamura, S., Kishi, T., Kitamatsu, M., Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 51 ページ: 128359-128359

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128359

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimization of apoptosis-inducing CPP-Bim peptide.2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou, S., Watanabe, K., Koide, S., Kitamatsu, M. and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 36 ページ: 127811-127811

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.127811

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lactosome-conjugated siRNA nanoparticles for photo-enhanced gene silencing in cancer cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Lim, M. S. H., Nishiyama, Y., Ohtsuki, T., Watanabe, K., Kobuchi, H., Kobayashi, K., Matsuura, E.
    • 雑誌名

      J. Pharm. Sci.

      巻: 110 号: 4 ページ: 1788-1798

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2021.01.026

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complementary Leucine Zippering System for Effective Intracellular Delivery of Proteins by Cell-Penetrating Peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Kitamatsu, Hiroki Yuasa, Takashi Ohtsuki, Hiroyuki Michiue
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 33 ページ: 116036-116041

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116036

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced endosomal escape mechanism: a view from photochemical internalization mediated by CPP-photosensitizer conjugates.2021

    • 著者名/発表者名
      Soe, T. H., Watanabe, K., and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 1 ページ: 36-36

    • DOI

      10.3390/molecules26010036

    • NAID

      120007004792

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cell cycle dependence of apoptosis photo-triggered using peptide-photosensitizer conjugate.2020

    • 著者名/発表者名
      Kim, H., Watanabe, S., Kitamatsu, M., Watanabe, K., and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 19087-19087

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76100-7

    • NAID

      120006937496

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intracellular delivery of a peptide nucleic acid-based hybrid of an autophagy inducing peptide with a cell-penetrating peptide2020

    • 著者名/発表者名
      Hakata Yoshiyuki、Ishikawa Suzuka、Ohtsuki Takashi、Miyazawa Masaaki、Kitamatsu Mizuki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 号: 10 ページ: 1978-1986

    • DOI

      10.1039/c9ob02559f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endosomal escape of peptide-photosensitizer conjugates is affected by amino acid sequences near the photosensitizer.2020

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., Kadono, M., Okazaki, S., Nishimura, A., Kitamatsu, M., Watanabe, K., and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 31 号: 3 ページ: 916-922

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00046

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combined apoptotic effects of peptide and miRNA in a peptide/miRNA nanocomplex.2019

    • 著者名/発表者名
      Kim, H., Kitamatsu, M., Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 128 号: 1 ページ: 110-116

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.01.003

    • NAID

      40021954126

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation of photochemical internalization to heat, pH, and Ca2+ ions.2019

    • 著者名/発表者名
      Soe, T. H., Nanjo, T., Watanabe, K., and Ohtsuki, T.
    • 雑誌名

      Photochemistry and Photobiology

      巻: 95 号: 6 ページ: 1395-1402

    • DOI

      10.1111/php.13146

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Red and Near-Infrared Light-Directed Cytosolic Delivery of Two Different RNAs Using Photosensitive RNA Carriers2018

    • 著者名/発表者名
      Shiraga Kaori、Soe Tet Htut、Matsumoto Sho、Watanabe Kazunori、Ohtsuki Takashi
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 29 号: 9 ページ: 3174-3179

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.8b00487

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 創薬を支える光技術2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 和則、大槻 高史
    • 雑誌名

      月刊光アライアンス(6月号)

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PCDR法の副作用低減2022

    • 著者名/発表者名
      坂東晃成、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      RNAフロンティアミーティング
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cell cycle dependence of apoptosis photo-triggered using a peptide-photosensitizer conjugate.2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ohtsuki, Hyungjin Kim, Mizuki Kitamatsu, Kazunori Watanabe
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞内へのタンパク質輸送のためPCI分子素子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      角菜々子、北松瑞生、阿部由佳、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内還元環境下でCPPが離脱するCPP融合タンパク質の開発2021

    • 著者名/発表者名
      小林達哉、中山真伍渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光で細胞機能を操るための光応答分子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      大槻高史
    • 学会等名
      第24回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光で細胞機能を操るための光応答分子の開発2020

    • 著者名/発表者名
      大槻高史
    • 学会等名
      第13回徳島文理大学 薬学部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of CPP-cargo-photosensitizer conjugates for effective photochemical internalization2019

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., Kadono, M., Kitamatsu, M., Watanabe, K., Ohtsuki, T.
    • 学会等名
      20th Tetrahedron Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Red and near-infrared light-directed cytosolic delivery of two different RNAs using photosensitive RNA carriers2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuki, T., Shiraga, S., Soe, T.H, Matsumoto, S., Watanabe, K.
    • 学会等名
      20th Tetrahedron Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光応答的に働く卵活性化因子の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大本 和正、若井 拓哉、舟橋 弘晃、渡邉 和則、大槻 高史
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内還元環境下でCPPが離脱するCPP融合タンパク質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      中山真伍、渡邊和則、大槻高史
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光依存的に細胞質内に侵入する機能性ペプチドの設計2019

    • 著者名/発表者名
      三好祐一、北松瑞生、渡邉和則、大槻高史
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Relation of photochemical internalization to heat, pH, and Ca2+ ions2019

    • 著者名/発表者名
      Tet Htut Soe, Tomotaka Nanjo, Kazunori Watanabe, Takashi Ohtsuki
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光依存的卵活性化因子の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大本和正・若井拓哉・舟橋弘晃・渡邉和則・大槻高史
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] pre-miR-664aによる光依存的なアポトーシス誘導法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      縄稚 朋子、渡邉 和則、大槻 高史
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光依存的なRNA導入法による2種類のRNAの時間差導入2018

    • 著者名/発表者名
      大槻高史, 白神 かおり, 渡邉 和則
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光に応答し細胞質内に侵入する機能性光増感剤ペプチドの設計2018

    • 著者名/発表者名
      三好 祐一, 山本 怜見, 門野 真保, 北松 瑞生, 渡邉 和則, 大槻 高史
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光応答性キャリアを用いたphotochemical internalizationの機構解明2018

    • 著者名/発表者名
      南條 友孝, 渡邉 和則, 大槻 高史
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PCDR法による細胞質内RNA送達の原理と応用2018

    • 著者名/発表者名
      大槻高史、Soe Tet Htut、渡邉 和則
    • 学会等名
      第56回 日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 核酸科学ハンドブック2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉 和則、大槻 高史([RNAデリバリー]の項を分担執筆)
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      講談社サイエンティフク
    • ISBN
      9784065207864
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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