高機能化タンパク質ナノスフィアによるがん細胞ターゲッティング

• 研究課題/領域番号: 26289310
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小畠 英理 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (00225484)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: タンパク質 / ナノ粒子 / DDS / 抗がん / 生体機能材料 / バイオテクノロジー / 生体分子 / ナノバイオ / 生体機能利用 / 蛋白質

研究成果の概要

疎水性温度応答性ポリペプチドとポリアスパラギン酸の融合タンパク質が、加温により直径30 nm程度の均一なナノスフィアを形成することが明らかとなった。このナノスフィアは、分子設計により表面に任意の機能タンパク質を提示することが可能であり、内部は疎水性コアを形成するため、疎水性化合物を容易に内包することができる。これを利用してがん細胞への特異的送達を行うため、表面に分子認識機能を有する分子を提示し、内部には抗がん剤を包含したタンパク質ナノスフィアを構築した。これらタンパク質ナノスフィアは、がん細胞を特異的に認識することができ、がん細胞に到達後は内部の薬剤を放出し殺傷できることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Design of bFGF-tethered self-assembling extracellular matrix proteins via coiled-coil triple-helix formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuguchi Yoshinori、Mashimo Yasumasa、Mie Masayasu、Kobatake Eiry
  • 雑誌名: Biomedical Materials 巻: 12 号: 4 ページ: 045021-045021
  • DOI: 10.1088/1748-605x/aa7616
• [雑誌論文] Microfluidic-nanofiber hybrid array for screening of cellular microenvironments (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kamei, Y. Mashimo, M. Yoshioka, Y. Tokunaga, C. Fockenberg, S. Terada, M. Nakajima, T. Shibata-Seki, L. Liu, T. Akaike, E. Kobatake, E. S. How, M. Uesugi and Y. Chen
  • 雑誌名: Small 巻: 印刷中 号: 18 ページ: 1603104-1603104
  • DOI: 10.1002/smll.201603104
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Construction of a tissue-specific transcription factor-tethered extracellular matrix protein via coiled-coil helix formation (2016)
  • 著者名/発表者名: SokeLee Siew, Mami Kaneko, Masayasu Mie and Eiry Kobatake
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. B 巻: 4 号: 14 ページ: 2512-2518
  • DOI: 10.1039/c5tb01579k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Construction of a defined biomimetic matrix for long-term maintenance of mouse induced pluripotent stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Nihad Adnan, Masayasu Mie, Amranul Haque, Sharif Hossain, Yasumasa Mashimo, Toshihiro Akaike, Eiry Kobatake
  • 雑誌名: Construction of a defined biomimetic matrix for long-term maintenance of mouse induced pluripotent stem cells 巻: 27 号: 7 ページ: 1599-1605
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of luciferase-displaying protein nanoparticles for use as highly sensitive immunoassay detection probes (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ikeda, Yasumasa Mashimo, Masayasu Mie, Eiry Kobatake
  • 雑誌名: Analyst 巻: 141 号: 24 ページ: 6557-6563
  • DOI: 10.1039/c6an01253a
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Growth factor tethering to protein nanoparticles via coied-coil foramation for targeted delivery. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ｙ．Ａｓｓａｌ，Ｙ．Ｍｉｚｕｇｕｃｈｉ， Ｍ． Ｍｉｅ， Ｅ． Ｋｏｂａｔａｋｅ
  • 雑誌名: Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ． 巻: 26(8) 号: 8 ページ: 1672-1677
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.5b00266
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Delivery of bFGF for tissue engineering by tethering to the ECM (2015)
  • 著者名/発表者名: C. Suttinont,Y.Mashimo,M.Mie,E.Kobatake
  • 雑誌名: Biomed．Ｒｅｓ．Ｉｎｔ． 巻: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1155/2015/208089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solubilization of Single-Walled Carbon Nanotubes using a Peptide Aptamer in Water below Critical Micelle Concentration (2015)
  • 著者名/発表者名: Zha Li, Tomoshi Kameda, Takashi Isoshima, Eiry Kobatake, Takeshi Tanaka, Yoshihiro Ito, and Masuki Kawamoto
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 31 号: 11 ページ: 3482-3488
  • DOI: 10.1021/la504777b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Targeting of EGF-displayed protein nanoparticles with anticancer drugs (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto R, Hara R, Andou T, Mie M, Kobatake E
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: (in press) 号: 8 ページ: 1792-1798
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cellular differentiation assessments by measuring the degree of cellular internalization and membrane adsorption using designed peptides (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Usui,T.Kikuchi,M.Mie,E.Kobatake,H.Mihara
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 24 号: 17 ページ: 4129-4131
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.07.053
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] DNA-based immunoassays for sensitive detection of protein (2014)
  • 著者名/発表者名: F.Akter, M.Mie, E.Kobatake
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 巻: 202 ページ: 1248-1256
  • DOI: 10.1016/j.snb.2014.05.135
  • 査読あり
• [学会発表] Construction of DNA Aptamer Displayed Nanoparticles (2018)
  • 著者名/発表者名: GUO Wei; MASHIMO, Yasumasa; MIE Masayasu; KOBATAKE, Eiry
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] がん細胞を標的とした高機能化タンパク質ナノ粒子の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池田裕介，眞下泰正，三重正和，小畠英理
  • 学会等名: 第39回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 転写因子タンパク質導入による細胞機能制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島村萌里，眞下泰正，三重正和，小畠英理
  • 学会等名: 第39回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 3次元細胞機能制御を指向した多機能タンパク質ハイドロゲルの構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 水口佳紀、眞下泰正、三重正和、小畠英理
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2017
  • 発表場所: つくば市 物質・材料研究機構
• [学会発表] 高感度バイオセンシングに向けたタンパク質ナノ粒子の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田裕介、眞下泰正、三重正和、小畠英理
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2016-11-21
• [学会発表] Construction of bFGF-tethered ECM for tissue engineering (2015)
  • 著者名/発表者名: C.Suttinont, Y.Mashimo, M. Mie, E.Kobatake
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Development of protein nanoparticles for sensitive biosensing (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ikeda, Y.Mashimo, M.Mie, E.Kobatake
  • 学会等名: PACIFICHEM2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＤＮＡ－ｐｒｏｔｅｉｎ ｈｙｂｒｉｄ ｆｏｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｂｉｏｓｅｎｓｉｎｇ (2014)
  • 著者名/発表者名: Ｅ. Ｋｏｂａｔａｋｅ
  • 学会等名: ＩＣＳＳ２０１４
  • 発表場所: Hong Kong、Ｃｈｉｎａ
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] 高感度バイオセンシングを指向したルシフェラーゼ融合タンパク質ナノ粒子の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池田裕介、三重正和、小畠英理
  • 学会等名: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13