| 研究課題/領域番号 |
20K05285
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
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| 研究機関 | 日本工業大学 |
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研究代表者 |
佐野 健一 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (80321769)
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| 研究分担者 |
池添 泰弘 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (70334315)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 細胞内デリバリー / コイルドコイル構造 / ナノ構造 / エンドサイトーシス / 受動輸送 / コイルドコイル / 人工タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々が創製した細胞内DDS担体CCPC 140は、剛直で高い構造異方性を有するカチオン性人工タンパク質であり、極めて高い細胞透過活性を示す。本研究では、グリコサミノグリカン依存的な能動輸送経路におけるCCPC 140の物理化学的性質によって活性化されるパスウェイの解析および、高い構造異方性を持つカチオン分子が細胞膜に与える物理刺激の定量評価を通して、CCPC 140の高い細胞透過メカニズムを明らかにすることを目指すものである。
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| 研究成果の概要 |
タンパク質やペプチドをがん細胞に直接導入し、治療に応用することは古くから進められてきた。しかし、従来の運び屋による細胞への導入は、その効率が低く、大きな問題になっていた。我々が創製した細胞透過性人工タンパク質は、従来の運び屋と比べ、1000倍に達する高い細胞透過活性を示す。この研究では、この人工タンパク質の細胞透過機構の解明を進めた。その結果、この人工タンパク質特有の分子構造によって、既知の運び屋が細胞に働きかける経路とは異なる経路で細胞に働きかけ、細胞内に取り込まれること、さらに、細胞に働きかけるそもそもの活性が既知の運び屋よりも大きいことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
この研究成果により、細胞透過人工タンパク質が、従来から知られている細胞表面にある糖鎖だけでなく、別の糖鎖へ強く結合し、その結果、細胞内への導入を効率よく誘導できることが明らかになった。さらに、人工タンパク質の細胞表面への結合そのものによって生じる細胞膜への力学的なストレスが、細胞内への導入に大きく関与していることを示したことは、応用利用だけでなく、基礎科学における新たな知見を与えた。これらの知見は、細胞内への運び屋の新たな設計指針を与えるものである。
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