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新規な構造転移型脂質デバイスの設計

研究課題

研究課題/領域番号 18J13337
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関東京工業大学

研究代表者

坂本 和歌子  東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード膜融合ペプチド / カチオン性くし型共重合体 / 脂質膜 / ドラッグデリバリーシステム
研究実績の概要

核酸やペプチドなどの高分子医薬は細胞内で効果を発現するものが多く、効果的な細胞内輸送システムが不可欠である。脂質膜を不安定化させるツールとして、E5ペプチドが知られている。 E5は酸性条件で両親媒性ヘリックスに構造転移し、膜融合・膜破壊能を発現する。しかし、E5が示す疎水性の高さは、凝集に伴って活性の低下を引き起こすという問題があった。そこで既に、カチオン性主鎖に親水性側鎖を有するカチオン性くし型共重合体がE5に対する人工分子シャペロンとして有用であると明らかにしてきた。具体的には、ポリアリルアミン-graft-デキストランがE5と可溶な複合体を形成し、酸性条件だけでなく中性条件でさえもE5の構造転移を誘起し、膜破壊能を顕著に高めることを報告してきた。本研究課題は、pH応答性くし型共重合体と膜融合ペプチドの複合体を設計し、これをリポソームに搭載することで、自律的にリポソーム-細胞間の膜融合を制御可能な構造転移型脂質デバイスの創製を目指すものである。本年度の研究内容としては当初の研究計画とは異なり、ペプチドに対するシャペロン活性を持つくし型共重合体を細胞膜へ固定化し、その活性を評価した。ステアリル基導入くし型共重合体は細胞膜に比較的安定して存在し、ペプチドをその膜上で特異的に活性化可能であると明らかになった。これらの知見は、当初計画されていたリポソーム-細胞間の膜融合の制御だけでなく、標的細胞内への薬剤輸送や細胞死のプログラミングにおいても有用であると期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Cationic Copolymer‐Chaperoned 2D?3D Reversible Conversion of Lipid Membranes2019

    • 著者名/発表者名
      Shimada Naohiko、Kinoshita Hirotaka、Umegae Takuma、Azumai Satomi、Kume Nozomi、Ochiai Takuro、Takenaka Tomoka、Sakamoto Wakako、Yamada Takayoshi、Furuta Tadaomi、Masuda Tsukuru、Sakurai Minoru、Higuchi Hideo、Maruyama Atsushi
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 31 号: 44 ページ: 1904032-1904032

    • DOI

      10.1002/adma.201904032

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cationic Copolymers Act As Chaperones of a Membrane-Active Peptide: Influence on Membrane Selectivity2019

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Wakako, Masuda Tsukuru, Ochiai Takuro, Shimada Naohiko, Maruyama Atsushi
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 5744-5751

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.8b01582

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chaperone effect of cationic comb-type copolymers for a membrane fusogenic peptide2019

    • 著者名/発表者名
      W. Sakamoto, N. Shimada, A. Maruyama
    • 学会等名
      19th Symposium for Gene Design and Delivery
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chaperone effect of cationic comb-type copolymers for an amphiphilic peptide disturbing lipid membranes2019

    • 著者名/発表者名
      W. Sakamoto, N. Shimada, A. Maruyama
    • 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
  • [学会発表] Cationic comb-type copolymers act as chaperones of a membrane fusogenic peptide2019

    • 著者名/発表者名
      W. Sakamoto, N. Shimada, A. Maruyama
    • 学会等名
      第 68 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 合成高分子/膜融合ペプチド複合体による生体膜活性化機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      坂本 和歌子・増田 造・嶋田 直彦・丸山 厚
    • 学会等名
      第34回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カチオン性くし型共重合体・膜活性化ペプチド複合体が細胞膜に与える効果2018

    • 著者名/発表者名
      坂本 和歌子・落合 拓郎・嶋田 直彦・丸山 厚
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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