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多剤耐性ガン細胞に対する光熱療法を指向した金ナノロッドーペプチド複合体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05713
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関龍谷大学

研究代表者

富崎 欣也  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (90397026)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードペプチド / 金ナノロッド / フォトサーマル療法 / 近赤外光 / 光熱変換 / ガン化学療法 / 光熱変換特性 / ミトコンドリア / 多剤耐性ガン細胞 / ペプチド集合体
研究開始時の研究の概要

抗ガン剤の効果が弱まる多剤耐性(MDR)ガン細胞では、ABCトランスポーターファミリーが、ATP依存的に疎水性抗ガン剤を細胞外へ排出することが原因のひとつと考えられており、ATPを産生するミトコンドリアの機能制御が不可欠となっている。本研究課題では、MDRガン療法への応用展開を目指して、①ミトコンドリア局在シグナルを結合したペプチド集合体で表面修飾した金ナノロッド(GNR)をMDRガン細胞のミトコンドリアへ蓄積させ、②近赤外光照射下、GNRの光熱変換特性によるミトコンドリアの熱破壊ならびに抗ガン剤の放出促進を図る「MDR克服型ドラッグデリバリーシステムの構築」を目的とする。

研究成果の概要

ミトコンドリア局在性ペプチドとPEGで被覆した金ナノロッドを合成し、808 nm近赤外光照射下における光熱変換特性を評価し、HeLa細胞への細胞毒性を評価し、ペプチドで被覆された金ナノロッド(AuNR-peptide)と近赤外光照射の組み合わせがガン細胞に効率よくダメージを与えることを見出した。本研究成果は、ガンのフォトサーマル療法技術の発展に寄与すると考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞内のミトコンドリアは固有のアポトーシス(プログラム細胞死)経路を有し、生体内のエネルギー通貨であるATPを産生するオルガネラである。すなわち、ミトコンドリアのATP産生能を低減することができれば、ABCトランスポーター活性の阻害を通じて抗ガン剤の細胞内滞留性の向上が達成できるのではないかと考える。本研究は、皮膚透過性の高い近赤外光を用いることでガン細胞を死滅させるフォトサーマル療法への応用を目指しており、社会的意義は高いと考える。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (47件)

  • [雑誌論文] Elemental composition control of gold-titania nanocomposites by site-specific mineralization using artificial peptides and DNA2021

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Makoto、Imai Takahito、Tsuruoka Takaaki、Sakashita Shungo、Tomizaki Kin-ya、Usui Kenji
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1038/s42004-020-00440-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Miniaturization of Anthracene-Containing Nonapeptides for Selective Precipitation/Recovery of Metallic Gold from Aqueous Solutions Containing Gold and Platinum Ions2021

    • 著者名/発表者名
      Tomizaki, K.-Y.; Tonoda, T.; Teramura, S.; Okazaki, H.; Imai, T.; Asano, M.
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 9 号: 11 ページ: 2010-2010

    • DOI

      10.3390/pr9112010

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tandem-Homodimer of a β-Sheet-Forming Short Peptide Inhibits Random-to-β Structural Transition of Its Original Monomer2020

    • 著者名/発表者名
      Tomizaki Kin-ya、Iori Tomomi、Fukushima Hideyasu、Nakabayashi Yasuhiro、Matsumoto Yoshiki、Imai Takahito
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 8 号: 11 ページ: 1421-1421

    • DOI

      10.3390/pr8111421

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective Gold Recovery from Homogenous Aqueous Solutions Containing Gold and Platinum Ions by Aromatic Amino Acid-Containing Peptides2020

    • 著者名/発表者名
      Tomizaki Kin-ya、Okamoto Takuya、Tonoda Tatsuki、Imai Takahito、Asano Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 14 ページ: 5060-5060

    • DOI

      10.3390/ijms21145060

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ペプチド-核酸複合体の合成とがん細胞への薬物送達の試み2023

    • 著者名/発表者名
      藤澤梨花・富﨑欣也・山﨑正幸
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 貴金属元素を選択的に回収する芳香族化合物の合成2023

    • 著者名/発表者名
      奥田龍・今井崇人・浅野正弘・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肝細胞ガン標的ペプチドで修飾した金ナノロッドの合成2023

    • 著者名/発表者名
      藤本翔也・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2種蛍光色素て標識したペプチドヘテロダイマーの合成2023

    • 著者名/発表者名
      田中かれん・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Hisタグを有するコラーゲンモデルペプチドの合成2023

    • 著者名/発表者名
      神田ららほ・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of nuclear transfer and membrane-permeable signal peptides that enhance boron transport function Synthesis of nuclear loading and membrane-permeable signal peptides2023

    • 著者名/発表者名
      栢下昂大・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア局在シグナルペプチドの細胞毒性評価2023

    • 著者名/発表者名
      岸根克弥・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞への薬物送達のためのペプチドキャリアの開発2022

    • 著者名/発表者名
      藤澤梨花・富﨑欣也・山﨑正幸
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 金選択的回収機能を有する芳香族化合物の合成2022

    • 著者名/発表者名
      奥田龍・今井崇人・浅野正弘・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 核移行シグナルを修飾したペプチドを鋳型とするナノサイズのリボン型金結晶の合成と細胞送達2022

    • 著者名/発表者名
      石田憲稔・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] チタン結合部位および細胞認識部位を有するコラーゲンモデルペプチドによる金属チタン表面修飾2022

    • 著者名/発表者名
      田中駿・青井芳史・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドで修飾した金ナノロッドの表面電位変化2022

    • 著者名/発表者名
      中村翔也・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Cationic Peptides Toward Boron Delivery into Cells2022

    • 著者名/発表者名
      栢下昂大・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア移行シグナル誘導体ペプチドの二次構造評価2022

    • 著者名/発表者名
      岸根克弥・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] タンデム二量化ペプチドによるモノマー分子の線維化阻害におけるリンカー依存性2022

    • 著者名/発表者名
      竹村直記・庵友美・福島秀康・中林靖博・松本祥輝・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カルボキシ基を有するコラーゲンモデルペプチドの構造安定性とカルシウムイオン応答性2022

    • 著者名/発表者名
      竹村直記・富﨑欣也
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Uptake cellular of peptide-DNA complexes into cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Rika Fujisawa, Kin-ya Tomizaki, Masayuki Yamasaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SYNTHESIS AND CELLULAR DELIVERY OF NANO-SIZED RIBBON SHAPED GOLD CRYSTALS TETHERING A NUCLEAR LOCALIZATION SIGNAL SEQUENCE2022

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Ishida, Takahito Imai, Masayuki Yamasaki and Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Modification of Titanium Surface with Collagen Model Peptides for Enhanced Titanium-Cell Adhesion2022

    • 著者名/発表者名
      Shun Tanaka, Yoshifumi Aoi, and Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and characterization of peptide-modified gold nanorods2022

    • 著者名/発表者名
      Shoya Nakamura・Takahito Imai・ Masayuki Yamasaki・Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of carrier peptides toward intracellular boron delivery2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kayashita・Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SECONDARY STRUCTURE OF MITOCHONDRIA LOCARIZATION SIGNAL2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Kishine, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] STRUCTURAL STABILITY AND CALCIUM ION RESPONSIBILITY OF COLLAGEN MODEL PEPTIDES WITH AND WITHOUT A CARBOXY GROUP2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takemura, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 59th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カルボキシ基を有するコラーゲンモデルペプチドの構造安定性とリン酸カルシウムの形成2022

    • 著者名/発表者名
      竹村直記・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] チタン-細胞間接着強化を指向したコラーゲンモデルペプチドの合成とチタン表面修飾2022

    • 著者名/発表者名
      田中駿・青井芳史・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102回春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 貴金属イオン混合溶液から金イオンを選択的に還元回収するアントラセン誘導体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      奥田龍・浅野昌弘・今井崇人・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア送達を指向した金ナノロッドの光熱変換能力評価2022

    • 著者名/発表者名
      中村翔也・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 核移行シグナルを修飾したペプチドを鋳型とするナノサイズのリボン型金結晶の合成と細胞内送達2022

    • 著者名/発表者名
      石田憲稔・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア局在シグナル含有ペプチドの細胞毒性評価2022

    • 著者名/発表者名
      岸根克弥・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内遺伝子送達を指向したDNA-ペプチド複合体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      藤澤梨花・富﨑欣也・山崎正幸
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜透過能ならびに細胞内還元環境におけるホウ素放出機能向上を指向した核移行シグナルペプチドの合成2022

    • 著者名/発表者名
      栢下昂大・富﨑欣也
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボニル基含有コラーゲンモデルペプチドの三重鎖構造の安定性2021

    • 著者名/発表者名
      竹村直記・富﨑欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] チタン-細胞間接着強化を指向したコラーゲンモデルペプチドの合成2021

    • 著者名/発表者名
      田中駿・富﨑欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ALDH由来ミトコンドリア移行シグナルを有するペプチド誘導体の二次構造と細胞内動態評価2021

    • 著者名/発表者名
      髙山 啓・山﨑 正幸・富﨑 欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] リン酸基および細胞認識部位を有するコラーゲンモデルペプチドの合成評価2021

    • 著者名/発表者名
      堀雅竜 ・富﨑欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜融合配列によるエンドソーム脱出促進を指向したペプチド性薬物キャリアの合成2021

    • 著者名/発表者名
      廣田翔吾・今井崇人・山﨑正幸・富﨑欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドを表面修飾した金ナノロッドの合成2021

    • 著者名/発表者名
      中村翔也・今井崇人・富﨑欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 核移行シグナル含有ペプチドを鋳型とする金ナノリボン結晶の合成2021

    • 著者名/発表者名
      石田憲稔・富﨑欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 金選択的回収機能を有するアントラセン誘導体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      寺村 駿吾・今井 崇人・浅野 昌弘・富﨑 欣也
    • 学会等名
      第15回バイオ関連シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural Stability of Collagen Model Peptides Containing Carboxyl Groups2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takemura, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Collagen Model Peptide with Titanium and Cell Recognition Sequences2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Tanaka, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Analogs of a Mitochondria Targeting Signal Peptide from Aldehyde Dehydrogenase and Effects on Cellular Uptakes2021

    • 著者名/発表者名
      Kei Takayama, Masayuki Yamasaki, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Collagen Model Peptides with a Phosphate Group and a Cell Recognition Site, and Characterization2021

    • 著者名/発表者名
      Garyu Hori, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of a Peptide-Based Drug Carrier with Endosome-Disruptive Activity2021

    • 著者名/発表者名
      Shogo Hirota, Takahito Imai, Masayuki Yamasaki, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of a Mitochondrial Targeting Signal Peptide and Gold Nanorods Toward Photothermal Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Shoya Nakamura, Takahito Imai, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Nano-Sized Ribbon-Shaped Gold Crystals Using a Peptide Containing a Nuclear Localization Signal as a Template2021

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Ishida, Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Selective Gold Ion Reduction with an Anthracene Derivative2021

    • 著者名/発表者名
      Shungo Teramura, Masahiro Asano, and Kin-ya Tomizaki
    • 学会等名
      The 58th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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