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多機能性ナノ粒子プローブによる細胞表層分子ダイナミクス解析とガン細胞診断応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K22249
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

三原 久和  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30183966)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードペプチド / リガンド / 蛍光 / ナノ粒子 / ガン細胞 / イメージング
研究開始時の研究の概要

ガン細胞は表層の生体分子のダイナミクスを変化させることで異常な増殖能や疾患部位からの浸潤、他の臓器への転移能を獲得している。本研究では、ガン細胞表層の生体分子と相互作用するペプチドリガンド群と分子標識触媒を蛍光ナノ粒子上に集積した新規の多機能性プローブを開発し、ガン細胞表層の生体分子のダイナミクス解析を実施し、新規のガン細胞診断法に発展させる挑戦的な萌芽研究を展開する。

研究成果の概要

ガン細胞表層の生体分子と相互作用するリガンド群と分子ラベル化触媒を蛍光ナノ粒子上に集積した多機能性プローブを開発し、標的タンパク質やガン細胞表層の生体分子との相互作用の解析を実施した。酵素阻害剤や糖、細胞膜透過性ペプチド(CPP)を修飾した蛍光シリカナノ粒子を調製することに成功した。また、ラベル化反応により標的タンパク質に蛍光色素を標識して解析することができた。さらに、ガン細胞上の糖受容体を蛍光イメージングすることに成功した。また、ガン細胞選択的なCPP修飾ナノ粒子により、ガン細胞を選択的に識別することにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、蛍光性シリカナノ粒子を種々のリガンドおよび分子ラベル化触媒で機能化することにより、細胞表層の生体分子のダイナミクスを解析する画期的な分子プローブを提供する研究である。ガン細胞に特有の生体分子を可視化、ラベル化による動態解析することが可能なプローブの開発は、ガン細胞の悪性度診断やガン疾患のメカニズム解明に貢献することが期待され、学術的に意義のある研究である。また、ガン細胞のフィンガープリント解析はテーラーメイド医療につながると期待され、社会的にも有意義な研究である。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Construction of a Stapled α-Helix Peptide Library Displayed on Phage for the Screening of Galectin-3-Binding Peptide Ligands2020

    • 著者名/発表者名
      Anananuchatkul Teerapat、Chang Iou Ven、Miki Takayuki、Tsutsumi Hiroshi、Mihara Hisakazu
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5 号: 11 ページ: 5666-5674

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b03461

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Screening of peptide ligands for Galectin-3 using a designed stapled alpha-helix peptide phage library2019

    • 著者名/発表者名
      Teerapat Anananuchatkul, Takayuki Miki, Hiroshi Tsutsumi, Hisakazu Mihara
    • 学会等名
      第56回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Cell-penetrating activity analysis of amphiphilic alpha-helix peptides from designed peptide library2019

    • 著者名/発表者名
      Mimi Tian, Takayuki Miki, Hiroshi Tsutsumi, Hisakazu Mihara
    • 学会等名
      第56回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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