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生理活性タンパク質の細胞内移送の新機軸

研究課題

研究課題/領域番号 18H04017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

二木 史朗  京都大学, 化学研究所, 教授 (50199402)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2020年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
キーワード抗体 / 細胞 / 薬物送達 / 細胞内送達 / エンドソーム不安定化 / エンドソーム脱出 / バイオ高分子 / エンドサイトーシス / ペプチド
研究成果の概要

抗体をはじめとするタンパク質は医薬品としての大きな可能性を有しているが、親水性が高く細胞膜を透過しないので、細胞内の疾病関連因子の活性調節に用いることは出来なかった。研究代表者らは、以前にこれを可能とするL17Eペプチドの作製に成功している。本研究では、L17Eの改良と新規ペプチドの開発を通して、L17Eの10倍以上の効率で細胞内にタンパク質を送達出来るペプチドの開発に成功した。また、新規マクロピノサイトーシス誘導ペプチドSN21ならびにその誘導体P4Aを見出し、溶血ペプチドL15とのコンジュゲーションにより、抗体やタンパク質等の高効率細胞内送達を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

更なる導入効率の向上や導入法の検討により、疾病に関連する細胞機能の異常とその修復に関する糸口を明らかにする新しい手法の開発が期待される。さらにこの原理に従い、新しい治療法に結びつく可能性もある。また、効率的な細胞内送達を可能にする細胞の取込機序に関しての知見も得られた。

報告書

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

    (39件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 13件、 招待講演 18件) 産業財産権 (4件) (うち外国 2件)

  • [国際共同研究] ストックホルム大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Artificial Nanocage Formed via Self-Assembly of β-Annulus Peptide for Delivering Biofunctional Proteins into Cell Interiors2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kentarou、Furukawa Hiroto、Arafiles Jan Vincent V.、Imanishi Miki、Matsuura Kazunori、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 33 号: 2 ページ: 311-320

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00534

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stearylated Macropinocytosis-Inducing Peptides Facilitating the Cellular Uptake of Small Extracellular Vesicles2022

    • 著者名/発表者名
      Yuna Nakagawa, Jan Vincent V Arafiles, Yoshimasa Kawaguchi, Ikuhiko Nakase, Hisaaki Hirose, Shiroh Futaki
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 869-880

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.2c00113

    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potentiating the membrane interaction of an attenuated cationic amphiphilic lytic peptide for intracellular protein delivery by anchoring with pyrene moiety2021

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Sakamoto, Junya Michibata, Yusuke Hirai, Akiko Ide, Asuka Ikitoh, Tomoka Takatani-Nakase and Shiroh Futaki
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 950-957

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00101

    • 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] Use of homoarginine to obtain attenuated cationic membrane lytic peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kentarou、Akishiba Misao、Iwata Takahiro、Arafiles Jan Vincent V.、Imanishi Miki、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 40 ページ: 127925-127925

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.127925

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovery of a Macropinocytosis‐Inducing Peptide Potentiated by Medium‐Mediated Intramolecular Disulfide Formation2021

    • 著者名/発表者名
      Jan Vincent V. Arafiles, Hisaaki Hirose, Yusuke Hirai, Masashi Kuriyama, Maxwell M. Sakyiamah, Wataru Nomura, Kazuhiro Sonomura, Miki Imanishi, Akira Otaka, Hirokazu Tamamura, Shiroh Futaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, International Edition

      巻: 60 号: 21 ページ: 2-11

    • DOI

      10.1002/anie.202016754

    • 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] Protein Delivery to Cytosol by Cell-Penetrating Peptide Bearing Tandem Repeat Penetration-Accelerating Sequence2021

    • 著者名/発表者名
      Okuda Akiko、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Nethods in Molecular Biology

      巻: 2383 ページ: 265-273

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1752-6_18

    • ISBN
      9781071617519, 9781071617526
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Creation of Functional Membrane-Interacting Peptides2020

    • 著者名/発表者名
      Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 78 号: 11 ページ: 1058-1065

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.1058

    • NAID

      130007937276

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2020-11-01
    • 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] Optimizing Charge Switching in Membrane Lytic Peptides for Endosomal Release of Biomacromolecules2020

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kentarou、Akishiba Misao、Iwata Takahiro、Murata Kazuya、Mizuno Seiya、Kawano Kenichi、Imanishi Miki、Sugiyama Fumihiro、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 45 ページ: 19990-19998

    • DOI

      10.1002/anie.202005887

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved cytosolic delivery of macromolecules through dimerization of attenuated lytic peptides2020

    • 著者名/発表者名
      Nomura Yohei、Sakamoto Kentarou、Akishiba Misao、Iwata Takahiro、Hirose Hisaaki、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 30 号: 17 ページ: 127362-127362

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2020.127362

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Design Principles of Attenuated Cationic Lytic Peptides for Intracellular Delivery of Biomacromolecules2020

    • 著者名/発表者名
      Tamemoto Naoki、Akishiba Misao、Sakamoto Kentarou、Kawano Kenichi、Noguchi Hiroshi、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 17 号: 6 ページ: 2175-2185

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.0c00312

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulating Macropinocytosis for Intracellular Nucleic Acid and Protein Delivery: A Combined Strategy with Membrane-Lytic Peptides To Facilitate Endosomal Escape2020

    • 著者名/発表者名
      Arafiles Jan Vincent V.、Hirose Hisaaki、Akishiba Misao、Tsuji Shogo、Imanishi Miki、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 31 号: 3 ページ: 547-553

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00064

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conversion of cationic amphiphilic lytic peptides to cell‐penetration peptides2020

    • 著者名/発表者名
      Yu Hao‐Hsin、Sakamoto Kentarou、Akishiba Misao、Tamemoto Naoki、Hirose Hisaaki、Nakase Ikuhiko、Imanishi Miki、Madani Fatemeh、Graslund Astrid、Futaki Shiroh
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: 112 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/pep2.24144

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 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] Peptide-assisted Intracellular Delivery of Biomacromolecules2020

    • 著者名/発表者名
      Futaki Shiroh、Arafiles Jan Vincent V.、Hirose Hisaaki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 9 ページ: 1088-1094

    • DOI

      10.1246/cl.200392

    • NAID

      130007897056

    • 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] Inducible Membrane Permeabilization by Attenuated Lytic Peptides: A New Concept for Accessing Cell Iinteriors through Ruffled Membranes2019

    • 著者名/発表者名
      Misao Akishiba, Shiroh Futaki
    • 雑誌名

      Mol. Pharm.

      巻: 16 号: 6 ページ: 2540-2548

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.9b00156

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modular Redesign of a Cationic Lytic Peptide to Promote the Endosomal Escape of Biomacromolecules2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Azuma, Haruka Imai, Yoshimasa Kawaguchi, Ikuhiko Nakase, Hiroshi Kimura, Shiroh Futaki
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. Eng.

      巻: 57 号: 39 ページ: 12771-12774

    • DOI

      10.1002/anie.201807534

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cytosolic Delivery of Biomacromolecules2021

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      18th Akabori Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 抗体・機能性タンパク質の細胞内送達に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      二木史朗
    • 学会等名
      (一財)バイオインダストリー協会 創薬モダリティ基盤研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Attenuated cationic lytic peptides for intracellular delivery2020

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      CRS 2020 Annual Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ペプチド・タンパク質の細胞内送達2020

    • 著者名/発表者名
      二木史朗
    • 学会等名
      有機合成化学協会「ニューモダリティと有機合成化学」研究部会第3回勉強会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体膜を標的とする機能性ペプチドと細胞応答2020

    • 著者名/発表者名
      二木史朗
    • 学会等名
      FBC特別シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗体・機能性タンパク質の細胞内送達に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      二木史朗
    • 学会等名
      理研 星薬科大学 東北大学大学院薬学研究科シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体膜を標的とする機能性ペプチド:分子設計と作用機序2020

    • 著者名/発表者名
      二木史朗
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Redesigning Cationic Lytic Peptides to Promote the Delivery of Biomacromolecules into Cell Interiors2019

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      26th American Peptide Symposium/11th International Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulating Lipid Packing of Cell Membranes for the Access to Cell Interiors2019

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      Chemistry and Biology of Peptides 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Redesigning cationic lytic peptides to promote the delivery of biomacromolecules into cell interiors2019

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Fuaki
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Peptide-based approaches for delivering exogenous molecules into cells2019

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      Hungarian Academy of Sciences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cytosolic Delivery of Biomacromolecules2019

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      7th Indian Peptide Symposium
    • 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] ペプチドを用いた生理活性分子の細胞内送達2018

    • 著者名/発表者名
      二木史朗
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Peptide-mediated Delivery of Biomacromolecules into Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      22th Korean Peptide Protein Society (KPPS) Symposium
    • 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] Cytosolic Delivery of Biomacromolecules2018

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      15th Chinese International Peptide Symposium
    • 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] Peptide-mediated Delivery of Biomacromolecules into Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      Frontiers in Delivery of Therapeutics
    • 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] Peptide-mediated delivery of antibodies and bioactive proteins into cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      2018 MDO/JSSX in Kanazawa (日本薬物動態学会第33回年会/MDO国際合同学会)
    • 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] Lipid-sensitive amphiphilic peptides for intracellular delivery of biomacromolecules2018

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      8th Peptide Engineering Meeting (PEM8-2018)
    • 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] Lipid-sensitive amphiphilic peptides for intracellular delivery of biomacromolecules2018

    • 著者名/発表者名
      Shiroh Futaki
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium/55th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 細胞質送達ペプチド2022

    • 発明者名
      二木史朗、坂本健太郎、秋柴美沙穂
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2022
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞質送達ペプチド2021

    • 発明者名
      二木史朗、坂本健太郎、秋柴美沙穂
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 細胞質送達ペプチド2019

    • 発明者名
      二木史朗、ジャン・ヴィンセント・アラフィレス、秋柴美沙穂
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-139068
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞質送達ペプチド2018

    • 発明者名
      二木史朗、坂本健太郎、秋柴美沙穂
    • 権利者名
      二木史朗、坂本健太郎、秋柴美沙穂
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-03-30  

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