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2017 年度 実施状況報告書

時空間制御機能を兼ね備えたAib含有ヘリックスペプチドの核酸医薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K08331
研究機関大阪薬科大学

研究代表者

和田 俊一  大阪薬科大学, 薬学部, 准教授(移行) (30278593)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード核酸医薬 / 膜透過性ヘペプチド / 両親媒性ヘリックスペプチド / Aib / RGD配列
研究実績の概要

1.本年度は,遅延型ペプチドによるRNA干渉の遅延メカニズムを有機化学的な手法で明らかにすること及びその結果より導き出される,時空間制御可能なsiRNAのデリバリーツールの創出を目的とし研究を行った.上記の目的を達成するため,遅延型ペプチドにおけるヘリックスペプチドとRGDとの結合を,従来のシステイン残基から側鎖炭素が1個多いホモシステインに変換し,ホモシステインを組み込んだヘリックスペプチドとRGD とをS-S結合を介して結合させ,その結果,ヘリックスペプチドとRGDの間の立体障害を緩和させたペプチドを新たに3種類合成した.従来のペプチドを加え合計4種類のペプチドを用いて,ヘリックスペプチドとRGDの間のアルキル鎖の長さと,S-S結合の還元性(ヘリックスペプチドとRGDとの解離)及びRNA干渉効果の相関性を検討する計画であったが,ペプチド合成に手間取り計画通り研究を進めることができなかった.故に本実験に関しては,次年度に実施する予定である.
2.平成30年度の実施予定であった,速効型ペプチドのRNA干渉効果に対する構造活性相関研究を前倒しして実施した.速効型ペプチドはヘリックスペプチドのC-末端にRGDペプチドを有しているが,N-末端にRGDを有したペプチドも同様にRNAの細胞内デリバリー効果及びRNA干渉効果を引き起こすことがわかった.またヘリックスペプチドのN-及びC-両末端に合計2個のRGDを有するペプチドに関してもやや活性が落ちるが同様の効果を有していることを明らかにした.また速効型ペプチド中の20残基を有するヘリックスペプチド中のアミノ酸残基を減少させていくと,RNAのデリバリーツールとしての能力は減少した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ペプチド合成に手間取り,本年度予定していた遅延型ペプチドの還元性評価,細胞を用いたsiRNAの細胞内デリバリー効果やRNA干渉効果を検討することができなかった.故に進捗状況としてはやや遅れているが,平成30年度実施予定の研究を一部前倒しして行うことができた.

今後の研究の推進方策

平成30年度は,前年度行うことができなかった,遅延型ペプチドによるRNA干渉の遅延メカニズムを有機化学的な手法で明らかにすること及びその結果より導き出される,時空間制御可能なsiRNAのデリバリーツールの創出を目的とし,前年度に合成した4種のヘリックスペプチドとRGDをつなぐS-S結合の還元性(ヘリックスペプチドとRGDとの解離)及びRNA干渉効果の相関性を検討する.その結果を踏まえて,RNA干渉効果の発現時期を制御できるsiRNAのデリバリーツールの創出および最適化を行う.また,これらペプチド分子の単純化及び最適化を行う.以上,平成28~30年度の3年間の結果をまとめ,設計したAib含有ヘリックスペプチドのsiRNAデリバリーツールとしての総括と評価を行う.

次年度使用額が生じた理由

平成29年度に予定していた,遅延型ペプチドによる細胞評価ができなかったため,それらに使用する試薬類を購入しなかったことにより次年度使用額が生じた.
本年度は,前年度と同様にペプチド合成及び細胞を用いたRNA干渉効果等を検討するので,化学合成用試薬,細胞培養用試薬・プラスチック器具,ルシフェラーゼアッセイキット等の購入に充てる.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structure-activity relationship study of Aib-containing amphipathic helical peptide-cyclic RGD conjugates as carriers for siRNA delivery2017

    • 著者名/発表者名
      S. Wada, A. Takesada, Y. Nagamura, E. Sogabe, R. Ohki, J. Hayashi, H. Urata
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 27 ページ: 5378-5381

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses of Prodrug-Type Phosphotriester Oligonucleotides Responsive to Intracellular Reducing Environment for Improvement of Cell Membrane Permeability and Nuclease Resistance2017

    • 著者名/発表者名
      J. Hayashi, Y. Samezawa, Y. Ochi, S. Wada, H. Urata
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 27 ページ: 3135-3138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design, synthesis, and evaluation of DNA topoisomerase II-targeted nucleosides2017

    • 著者名/発表者名
      H. Matsumoto, M. Yamashita, T. Tahara, S. Hayakawa, S. Wada, K. Tomioka, A. Iida
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.

      巻: 25 ページ: 4133-4144

    • 査読あり
  • [学会発表] ペプチド性siRNAキャリアMAP(Aib)-cRGDのヘリックス軸の長さ及びN-末端置換基の影響2018

    • 著者名/発表者名
      和田俊一,武貞安納,曽我部絵里,大木理恵子,河北亜希,林淳祐,浦田秀仁
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Structure-activity relationship study of MAP(Aib)-cRGD conjugates as carriers for siRNA delivery2017

    • 著者名/発表者名
      和田俊一,武貞安納,曽我部絵里,大木理恵子,河北亜希,林淳祐,浦田秀仁
    • 学会等名
      第54回 日本ペプチドシンポジウム
  • [学会発表] 細胞内還元環境で活性化するプロドラッグ型siRNA(REDUCT-siRNA) のRNA干渉効果に及ぼす2’-O-修飾基の影響2017

    • 著者名/発表者名
      林淳祐,西垣美沙,越智洋輔,和田俊一,和田郁人,小比賀聡,斯波真理子,浦田秀仁
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会 第3回年会
  • [学会発表] Arbuzov様反応を利用したリン酸トリエステル核酸の簡便な合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      橋崎大輔,林 淳祐,和田俊一,浦田秀仁
    • 学会等名
      第67回 日本薬学会近畿支部総会・大会
  • [学会発表] 細胞内還元環境で活性化するプロドラッグ型siRNA の2'修飾基がRNAi 活性に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      西垣美沙,越智洋輔,林 淳祐,和田俊一,浦田秀仁
    • 学会等名
      第67回 日本薬学会近畿支部総会・大会
  • [学会発表] DNA polymerase による金属錯体型塩基対の形成に対する pyrimidine 5 位修飾の影響2017

    • 著者名/発表者名
      吉村沙奈子,林淳祐,和田俊一,浦田秀仁
    • 学会等名
      第67回 日本薬学会近畿支部総会・大会
  • [学会発表] cRGD 配列を有するAib 含有ペプチドのsiRNA デリバリー効果2017

    • 著者名/発表者名
      曽我部絵里,大木理恵子,今田真以子,林 淳祐,和田俊一,浦田秀仁
    • 学会等名
      第67回 日本薬学会近畿支部総会・大会
  • [図書] 医療・診断をささえるペプチド科学 -再生医療・DDS・診断への応用-2017

    • 著者名/発表者名
      平野義明(監修),和田俊一(分担)
    • 総ページ数
      315
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2018-12-17  

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