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ペプチド核酸ジッパー法による機能性ペプチドの細胞内運搬およびその活性保持

研究課題

研究課題/領域番号 20K05714
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
研究機関近畿大学

研究代表者

北松 瑞生  近畿大学, 理工学部, 准教授 (60379716)

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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードペプチド / ペプチド核酸 / 細胞内運搬ペプチド / オートファジー / 細胞膜透過ペプチド
研究開始時の研究の概要

本研究は、医薬として期待できるペプチドの一つである機能性ペプチド(FP)を細胞の中に運搬するための技術に関するものです。細胞の中で効果を発揮するFPのほとんどは自発的には細胞の中に入らないので、細胞の中に入れる工夫が必要です。この工夫の一つに細胞膜透過ペプチド(CPP)の利用が挙げられます。CPPはFPに連結するだけで、そのFPを細胞中に運搬できる優れものですが、細胞の中に入った後にCPPがそのままFPに連結していると、そのFPの効果の発揮を邪魔することがあります。そこで本研究は、細胞の中に入るまではFPがCPPと連結し、細胞の中に入った後はFPとCPPが分離する方法を開発します。

研究成果の概要

本研究は、活性を損なうことなく機能性ペプチドを細胞内へ運搬することを目的としている。そのためにペプチド核酸(PNA)を介して機能性ペプチドと細胞内運搬ペプチド(CPP)を連結および分離させる方法(PNAジッパー法)を開発した。本法によって運搬された機能性ペプチドの細胞内での活性を評価した。
その結果、PNAジッパーは期待した通り、機能性ペプチドを細胞内へ運搬することができ、さらに細胞内で直接連結体よりも強い機能性ペプチドによる生理活性を示すことが明らかになった。また、PNAジッパー法に用いるPNAの鎖長の最適化を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ペプチドを用いた医薬開発は、その多様性や副作用の低減を期待できます。しかし、現在のペプチド医薬の多くは、細胞表面の物質を標的にしています。細胞内部には病気と関係するより多くの物質が存在するため、ペプチド医薬を細胞内に安全に輸送する技術があれば、現行よりもさらに多くの病気をペプチド医薬によって治療することができます。本法は、この細胞内へのペプチド医薬の運搬と細胞内の物質を標的としたペプチド医薬の能力向上に役立ちます。

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

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Adjusting Heterodimeric Coiled-coils (K/E zipper) to Connect Autophagy-inducing Peptide with Cell-penetrating Peptide2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Hakata, Kazuma Yamashita, Sonoko Hashimoto, Takashi Ohtsuki, Masaaki Miyazawa, Mizuki Kitamatsu
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 15 号: 4 ページ: 1048-1059

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics15041048

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluorescence Ratiometric DNA Detection by Peptide Nucleic Acid-Pyrene Binary Probes2022

    • 著者名/発表者名
      Koki Ishii, Sakura Tsuchitani, Miyu Toyama, Hajime Shigeto, Shohei Yamamura, Takashi Ohtsuki, Yoshitane Imai, Mizuki Kitamatsu
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 71 ページ: 128838-128841

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128838

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complementary Leucine Zippering System for Effective Intracellular Delivery of Proteins by Cell-Penetrating Peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Kitamatsu, Hiroki Yuasa, Takashi Ohtsuki, Hiroyuki Michiue
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 33 ページ: 116036-116041

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116036

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナフチル基修飾ロイシンジッパーによる機能性ペプチドハイブリッド形成およびその細胞内運搬2022

    • 著者名/発表者名
      中村高広, 博多義之, 宮澤正顯, 北松瑞生
    • 学会等名
      第37回関西地区ペプチドセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非天然アミノ酸を含むヘテロ二量体化ロイシンジッパーを用いた機能性ペプチドの細胞内運搬2022

    • 著者名/発表者名
      中村高広, 井上健, 藤本翔夢, 北松瑞生, 宮澤正顯, 博多義之
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドジッパーによるオートファジー誘導ペプチドと細胞内運搬ペプチドの合成および評価2021

    • 著者名/発表者名
      石井康稀, 北松瑞生, 宮澤正顯, 博多義之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第15回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非天然アミノ酸を含むヘテロ二量体化ロイシンジッパーを用いた機能性ペプチドの細胞内運搬2021

    • 著者名/発表者名
      中村高広, 井上健, 藤本翔夢, 北松瑞生, 宮澤正顯, 博多義之
    • 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] ペプチド核酸ファスナーによる機能性ペプチドと細胞膜透過ペプチドの連結および細胞内活性評価2021

    • 著者名/発表者名
      石井康稀, 北松瑞生, 星野愛可里, 山口祐史, 宮澤正顯, 博多義之
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドファスナーによる機能性ペプチドと細胞膜透過ペプチドの連結および細胞内活性評価2021

    • 著者名/発表者名
      井上健, 北松瑞生, 山下和真, 宮澤正顯, 博多義之
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 新規モダリティ医薬品のための新しいDDS技術と製剤化 第7章52023

    • 著者名/発表者名
      北松瑞生、石井康稀、博多義之、宮澤正顯、道上宏之、大槻高史
    • 総ページ数
      580
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861049361
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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