機能性抗菌ペプチドに基づく多様な酵素活性の検出とセラノスティクスへの応用

• 研究課題/領域番号: 24651259
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 水上 進 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30420433)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 抗菌ペプチド / 蛍光 / 酵素活性 / 酵素活性検出 / リポソーム / セラノスティクス

研究成果の概要

申請者らはこれまでに、13アミノ酸と非常に短い抗菌ペプチドtemporin L（TL）を光刺激応答性保護基で修飾したTL誘導体を開発し、この機能性ペプチドを細菌膜組成リポソームと組み合わせた「光刺激応答性薬物放出システム」を開発してきた。本課題では、TLに酵素基質部位を修飾した機能性ペプチドを新たに開発し、酵素活性に応答して蛍光色素をリポソームから放出するシステムを開発した。標的酵素としてcaspase-3およびphosphataseを選択し、それぞれの基質をTL構造に融合させることで、酵素活性に応答して内包物を放出するシステムを開発し、酵素活性の蛍光検出システムへと応用した。

研究成果

• [雑誌論文] Actavataqble 19F MRI nanoparticle probes for the detection of reducing environments (2015)
  • 著者名/発表者名: Nkamura, T., Matsushita, H., Sugihara, F., Yoshioka, Y., Mizukami, S. and Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Angewandte Chemi International Edition 巻: 54 号: 3 ページ: 1007-1010
  • DOI: 10.1002/anie.201409365
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mesoporous slilica nanoparticles for 19F magnetic resonance imaging, fluorescence imaging, and drug deliverry (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Sugihara, F., Matsushita, H., Yoshioka, Y., <izukami, S., and Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 6 号: 3 ページ: 1986-1990
  • DOI: 10.1039/c4sc03549f
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ratiometric MRI Sensors Based on Core-Shell Nanoparticles for Quantitative pH Imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okada, Shin Mizukami, Takao Sakata, Yutaka Matsumura, Yoshichika Yoshioka, Kazuya Kikuchi
  • 雑誌名: Adv. Mater. 巻: 26 号: 19 ページ: 2989-2992
  • DOI: 10.1002/adma.201305018
  • NAID: 40021302212
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nanospherical Polymer as an MRI Sensor without Paramagnetic or Superparamagnetic Species (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Okada, Shin Mizukami, Yutaka Matsumura, Yoshichika Yoshioka, Kazuya Kikuchi
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 号: 45 ページ: 15864-15867
  • DOI: 10.1039/c3dt50378j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Development of Luminescent Lanthanide(III) Complexes by Solid-Phase Synthesis and On-Resin Screening (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Nakamura, Shin Mizukami, Miho Tanaka, Kazuya Kikuchi
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 8 号: 11 ページ: 2685-2690
  • DOI: 10.1002/asia.201300759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Luminescent Coelenterazine Derivatives Activatable by β-Galactosidase for Monitoring Dual Gene Expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Lindberg E, Mizukami S, Ibata K, Miyawaki A, Kikuchi K
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 号: 44 ページ: 14970-14976
  • DOI: 10.1002/chem.201302002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Cell-Impermeable Coelenterazine Derivatives (2013)
  • 著者名/発表者名: Lindberg E, Mizukami S, Ibata K, Fukano T, Miyawaki A, Kikuchi K
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 4 号: 12 ページ: 4395-4400
  • DOI: 10.1039/c3sc51985f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multifunctional Core-shell Silica Nanoparticles for Highly Sensitive ^<19>F MRI (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Matsushita, S. Mizukami, F. Sugihara, Y. Nakanishi, Y. Yoshioka & K. Kikuchi
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 52(in press) 号: 4 ページ: 52-52
  • DOI: 10.1002/anie.201308500
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small-Molecule-Based Protein-Labeling Technology in Live Cell Studies : Probe-Design Concepts and Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Mizumkami, Y. Hori & K. Kikuchi
  • 雑誌名: Acc. Chem. Res 巻: 46(in press) 号: 1 ページ: 247-256
  • DOI: 10.1021/ar400135f
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<19>F MRI monitoring of Gene Expression in Living Cells via Cell Surface β-Lactamase Activity (2012)
  • 著者名/発表者名: 松下尚嗣、水上進、杉原文徳、白川昌宏、菊地和也
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 13 号: 11 ページ: 1579-1583
  • DOI: 10.1002/cbic.201200331
  • 査読あり
• [学会発表] Development of smart 19F MRI probes for in vivo imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin Mizukami
  • 学会等名: China/Japan Young Chemist Forum
  • 発表場所: 北京（中国）
  • 年月日: 2014-08-05
  • 招待講演
• [学会発表] 機能性抗菌ペプチドと リポソームによる酵素活性検出法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 樫部 順美、水上進、菊地和也
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] 酵素活性をトリガーとする薬物放出システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 樫部 順美、水上進、菊地和也
  • 学会等名: 第28回日本DDS学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] リポソームと機能性ペプチドを用いた酵素活性検出法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 樫部 順美、水上進、菊地和也
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 抗菌ペプチドの機能化による酵素活性応答薬物放出法の開発
  • 著者名/発表者名: 樫部順美、 水上進、 菊地和也
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 機能化抗菌ペプチドを利用した刺激応答性化合物放出システムの開発
  • 著者名/発表者名: 樫部順美、 水上進、 菊地和也
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ナノバイオプローブ設計を基盤とする 分子イメージング技術開発
  • 著者名/発表者名: 水上進
  • 学会等名: 日本化学会 生体機能関連化学部会 若手の会 サマースクール
  • 発表場所: 福岡
  • 招待講演
• [学会発表] 蛋白質機能を可視化する分子の設計と開発
  • 著者名/発表者名: 水上進
  • 学会等名: 新学術領域研究 若手合同シンポジウム「配位プログラム」×「融合マテリアル」
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www-molpro.mls.eng.osaka-u.ac.jp/