機能未知天然変性タンパク質の細胞医療への応用

• 研究課題/領域番号: 26650048
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 廣明 秀一 名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (10336589)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 凍結保護 / バイオ医薬品添加剤 / コールドチェイン / 分子盾効果 / 天然変性タンパク質 / 医薬品添加剤 / 国内優先権による出願 / 国際特許出願 / バイオ医薬品安定化剤 / 凍結保護剤 / 再生・細胞医療 / 原著論文発表 / 医療応用 / 国内優先権に基づく出願

研究成果の概要

天然変性タンパク質(IDP)には、その共通の分子機能として、フライキャスティングメカニズムや「フォールディングに協調した標的結合」という機構が知られている。また植物のストレスタンパク質dehydrinのコア配列と絹由来sericinがIDPであること、酵素や細胞の凍結保護保護活性があることが報告されている。IDPの機能がその基本物性に由来し、配列や起源に依存しないならば、同様の機能性IDPがヒトゲノム内にもあるはずである。酵素の凍結保護活性を指標に、ヒト由来IDPの探索・最適化を行った。そのうちの一つ、20アミノ酸のIDPペプチドはNHDF細胞の凍結保存において、有意な保護効果を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Nuclear magnetic resonance evidence for the dimer formation of beta amyloid peptide 1-42 in 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Shigemitsu, Naoko Iwaya, Natsuko Goda, Mizuki Matsuzaki, Takeshi Tenno, Akihiro Narita, Minako Hoshi, Hidekazu Hiroaki
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 巻: 498 ページ: 59-67
  • DOI: 10.1016/j.ab.2015.12.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Method for Systematic Assessment of Intrinsically Disordered Protein Regions by NMR (2015)
  • 著者名/発表者名: Goda, N., Shimizu, K., Kuwahara, Y., Tenno, T., Noguchi,T., Ikegami, T., Ota, M., and Hiroaki, H
  • 雑誌名: Intternational Journal of Molecular Sciences 巻: 16 号: 7 ページ: 15743-15760
  • DOI: 10.3390/ijms160715743
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An optimized Npro-based method for the expression and purification of intrinsically disordered proteins for an NMR study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Goda, N., Matsuo, N., Tenno, T., Ishino, S., Ishino, Y., Fukuchi, S., Ota, M., and Hiroaki, H
  • 雑誌名: Intrinsically Disordere Proteins 巻: 3 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1080/21690707.2015.1011004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 用語解説：天然変性タンパク質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣明秀一
  • 雑誌名: 日本再生医療学会雑誌-再生医療 巻: 13 ページ: 52-53
• [雑誌論文] 用語解説：天然変性タンパク質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣明秀一
  • 雑誌名: 日本再生入用学会雑誌-再生医療 巻: 13
• [雑誌論文] Multiple Interactions of the Intrinsically Disordered Region between the N-terminal Helicase and C-terminal Nuclease Domains (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ishino, T. Yamagami, M. Kitamura, N. Kodera, T. Mori, S. Sugiyama, T. Ando, N. Goda, T. Tenno, H. Hiroaki, and Y. Ishino
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 号: 31 ページ: 21627-21639
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.554998
  • 査読あり
• [学会発表] HFIP中におけるβアミロイド(1-42)ペプチドの二量体形成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 重光佳基、岩谷奈央子、天野剛志、合田名都子、松崎瑞季、成田哲博、星美奈子、廣明秀一
  • 学会等名: 201５年度生物物物理学会中部地区講演会
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
  • 年月日: 2016-02-29
• [学会発表] 化学シフト温度依存性に着目した天然変性タンパク質領域の同定法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡崎寛貴、松尾直紀、天野剛志、廣明秀一
  • 学会等名: 201５年度生物物物理学会中部地区講演会
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
  • 年月日: 2016-02-29
• [学会発表] 医療応用を志向したタンパク質・細胞の凍結保護剤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 廣明秀一
  • 学会等名: 第２回メディカルメッセ（中部地区 医療・バイオ系シーズ発表会）
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2016-02-03
• [学会発表] "Use of principal component analysis of 1H-15N NMR spectra of amyloid- (1–42) peptide for characterization of fibril formation inhibitors. " (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Hiroaki*, N. Iwaya, M. Matsuzaki, Y. Shigemitsu, N. Goda, Y. Abe, M. Hoshi, A. Narita
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Cryoprotective Activity in Human Genome-derived Intrinsically Disordered Proteins and Their Pharmaceutical Applications (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Hiroaki*
  • 学会等名: 2015 The 5th NU-TECH ROUND TABLE
  • 発表場所: Raleigh, NC, USA
  • 年月日: 2015-11-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ヒトゲノム配列に含まれる天然変性タンパク質の医療応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾直紀、合田名都子、清水佳奈、福地佐斗志、太田元規、廣明秀一
  • 学会等名: 第135回日本薬学会年会
  • 発表場所: 神戸学院大学（神戸市）
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] 天然変性タンパク質に見出されたタンパク質に対する凍結保護活性の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松尾直紀、合田名都子、清水佳奈、福地佐斗志、太田元規、廣明秀一
  • 学会等名: 2014年度⽣物物物理学会中部⽀部講演会
  • 発表場所: 岡崎カンファレンスホール（岡崎市）
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] 医療応用を志向したタンパク質の凍結・凍結乾燥保護剤 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣明秀一
  • 学会等名: 新技術説明会-中部地区医療・バイオ系シーズ発表会2014
  • 発表場所: ウィンクあいち（名古屋市）
  • 年月日: 2014-12-10
• [学会発表] 天然変性タンパク質がもつ凍結保護作用の発見 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾直紀、合田名都子、清水佳奈、福地佐斗志、太田元規、廣明秀一
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 天然変性タンパク質に広く認められた凍結保護作用の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾直紀、合田名都子、清水佳奈、福地佐斗志、太田元規、廣明秀一
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [図書] Special Periodical Reports; Nuclear Magnetic Resonance Volume 45 (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki, H
  • 総ページ数: 22
  • 出版者: Royal Society of Chemistry
• [備考] 天然変性タンパク質のNMR解析と医療応用
  • URL: http://presat-vector.org/hiroaki-lab/?p=116
• [備考] 【特許出願情報】「タンパク質凍結保護剤」に関する特許出願
  • URL: http://presat-vector.org/hiroaki-lab/?p=1048
• [備考] 新規のバイオ医薬品の保存用安定化剤
  • URL: http://www.engg.nagoya-u.ac.jp/techno/techno2015/booth/no23.php
• [産業財産権] タンパク質凍結保存用保護剤 (2015)
  • 発明者名: 廣明秀一 天野名都子 松尾直紀 太田元規 福地佐斗志 岩村佳奈
  • 権利者名: 国立大学法人名古屋大学他
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-01-06
  • 外国