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2018 年度 実績報告書

細胞内分子確認ペプチドのデザインと細胞機能改変

研究課題

研究課題/領域番号 16H04575
研究機関名古屋大学

研究代表者

本多 裕之  名古屋大学, 予防早期医療創成センター, 教授 (70209328)

研究分担者 加藤 竜司  名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (50377884)
清水 一憲  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (70402500)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードペプチド / アレイ / 探索 / 細胞 / 機能評価
研究実績の概要

ペプチド構造を基とした医薬品開発を目指して、①末端に細胞膜透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide:CPP)を付与し、②細胞内導入後、解裂するマシナリーを備え、③細胞内に導入しやすい特徴を持つランダムペプチドライブラリーを作製し、④約5000スポットに配置された細胞アレイを使い、個々に異なるペプチドを投与できる評価系を構築し、機能変化を画像解析評価することで、少細胞、かつin situで細胞内から細胞機能改変を惹起する創薬候補化合物を探索とデザインを目指した。今期は下記の成果を得た。
アミノ酸の等電点と疎水度からペプチドの等電点と疎水度を推定し、その値を使って2次元マップを作製した結果、pH7で放出できる物理的性質を持つペプチドを描出でき、未評価のペプチドもこのマップで放出量が推定できることがわかった。機能性ペプチドとして胆汁酸ミセル崩壊によるコレステロール吸収阻害ペプチドに着目し、このペプチドを配列改変することで、機能を失うことなくpH7で放出可能な物理的性質に近づけることを試みた。具体的にはIYWYMYを、IYWEMYに変更した結果、1.4倍の放出結果になり、高いミセル崩壊活性も維持していることがわかった。
引き続き細胞内機能性ペプチドと細胞透過性ペプチドの連結を進めた。その結果、リジン残基を用い、α炭素のアミノ基にR8、側鎖のεアミノ基に細胞死誘導ペプチドWELVVLGKLを合成し、どちらもフォトリンカーとシステイン残基を導入することで、両鎖間にSS結合を形成させ、紫外線照射で解離させることで目的にペプチドを合成することに成功した(未発表データ)。さらにこのペプチドを蛍光ラベルすることで、細胞内局在も評価できることがわかり、より低濃度で細胞機能変化を惹起できる高機能ペプチドを探索できる作製方法の確立に成功した。一方、SH基の酸化条件を整えることで、SS結合で環化するペプチドライブラリーの合成に成功した(未発表データ)。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

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 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Searching for high-binding peptides to bile acid for inhibition of intestinal cholesterol absorption using principal component analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Masako Ito, Kazunori Shimizu, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 127 ページ: 336-371

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.08.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective Elimination of Bitter Peptides by Adsorption to Heat-treated Porous Silica Gel2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Imai, Aya Ikeda, Kazunori Shimizu, and Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 25 ページ: 179-186

    • DOI

      10.3136/fstr.25.179

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predictive selection and evaluation of appropriate functional peptides for intestinal delivery with a porous silica gel2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Imai, Kazunori Shimizu, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 128 ページ: 未定

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.01.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development and evaluation of a heterodimeric peptide array system utilizing disulfide bond2019

    • 著者名/発表者名
      Ikko Kozaki, Kazunori Shimizu, Hiroyuki Honda
    • 学会等名
      2019 Sakura-Bio Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 多孔性シリカゲルを用いたペプチド腸輸送と本法に適したペプチドのin silico選抜と評価2018

    • 著者名/発表者名
      今井健人, 清水一憲,上村光浩, 小川光輝, 本多裕之
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第65回大会
  • [学会発表] 焼成多孔性シリカゲルを用いたタンパク質加水分解物中苦味ペプチドの選択的除去2018

    • 著者名/発表者名
      池田彩, 今井健人, 清水一憲,上村光浩, 小川光輝, 本多裕之
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第65回大会
  • [学会発表] 焼成多孔性シリカゲルを用いた苦味ペプチドの選択的除去手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      池田彩, 今井健人, 清水一憲,上村光浩, 小川光輝, 本多裕之
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
  • [学会発表] 多孔性シリカゲルを用いた機能性ペプチドの腸デリバリーに適したペプチドのin silico設計と評価2018

    • 著者名/発表者名
      今井健人, 清水一憲,上村光浩, 小川光輝, 本多裕之
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
  • [学会発表] Design of Bile Acid Binding Peptides for Inhibition of Intestinal Cholesterol Absorption Using Principal Component Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      MasakoIto,Kazunori Shimizu,Hiroyuki Honda
    • 学会等名
      第55回ペプチド討論会
    • 国際学会
  • [学会発表] Intestinal Delivery of Functional Peptides with Silica-gel for Application to Food Materisls2018

    • 著者名/発表者名
      Kento Imai,Kazunori Shimizu,Mitsuhiro Kamimura,Mitsutesu Ogawa,Hiroyuki Honda
    • 学会等名
      第55回ペプチド討論会

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公開日: 2019-12-27  

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