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2019 年度 実績報告書

新規のヒト由来膜透過促進ペプチドを利用したバイオ医薬の細胞選択的DDSの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H02103
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

土居 信英  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)

研究分担者 藤原 慶  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20580989)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード蛋白質 / 核酸 / 癌 / バイオテクノロジー / 共焦点顕微鏡
研究実績の概要

前年度に新たに見出したS19とTATの連結順序を利用して、初年度に使用を断念していたC末端で機能するサイクリン依存性キナーゼ阻害ペプチドp27KIP1やp53活性化ペプチドについても新たなコンストラクトを作製し、細胞内取り込みによる生育阻害活性を検証した。まず、p53活性化ペプチドをTAT-S19-eGFPのC末端に融合したタンパク質の発現用遺伝子を作成し、この融合タンパク質が細胞内においてペプチド医薬としての機能を有することを確認するために、この遺伝子発現用プラスミドをトランスフェクションしてMDM2過剰発現細胞内で発現させたところ期待通り細胞生育阻害活性が見られた。そこで、このp53活性化ペプチド融合タンパク質を大腸菌発現・精製し、MDM2過剰発現細胞に添加したところ、野生型p53を発現する細胞においてp53下流のアポトーシス関連因子であるp21の発現量の増加が観察されたことから、融合タンパク質が細胞質に送達していることが示唆された。また、同様にp27 KIP1融合タンパク質を前立腺がん細胞株に添加したところ、細胞生存率の減少と、内在性のがん抑制因子p27KIP1の発現量の増加を確認できた。
また、我々が同定したS19-TATが抗体やペプチドだけではなく核酸の細胞質送達の促進にも適用できるかを確認するために、siRNAに配列非特異的に結合するRNA結合ドメインのC末端にS19-TATを融合したタンパク質を調製し、蛍光標識siRNAとの複合体をヒト培養細胞に添加し、共焦点蛍光顕微鏡で観察した。その結果、TATのみを融合した場合と比べてS19-TATを融合すると細胞内の蛍光が強く観察され、siRNAの細胞内送達を確認できた。また、ARおよびAR-V7遺伝子の共通部分配列に対するsiRNAを用いた場合に、標的遺伝子がノックダウンされることをRT-qPCRにより確認できた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

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 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Microfluidic screening system based on boron-doped diamond electrodes and dielectrophoretic sorting for directed evolution of NAD(P)-dependent oxidoreductases.2020

    • 著者名/発表者名
      Goto, H., Kanai, Y., Yotsui, A., Shimokihara, S., Shitara, S., Oyobiki, R., Fujiwara, K., Watanabe, T., Einaga, Y., Matsumoto, Y., Miki, N., Doi, N.
    • 雑誌名

      Lab Chip

      巻: 20 ページ: 852-861

    • DOI

      10.1039/c9lc01263j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of spatiotemporal patterning in artificial cells by a defined protein expression system.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, A., Kohyama, S., Fujiwara, K., Nishikawa, S., Doi, N.
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 10 ページ: 11064-11072

    • DOI

      10.1039/c9sc02441g

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-sized confinement controls generation and stability of a protein wave for spatiotemporal regulation in cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Kohyama, S., Yoshinaga, N., Yanagisawa, M., Fujiwara, K., Doi, N.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 8 ページ: e44591

    • DOI

      10.7554/eLife.44591

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Application of a human-derived fusogenic peptide to intracellular delivery of therapeutic peptides.2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi, M., Iwaki, K., Fujiwara, K., Doi, N.
    • 学会等名
      The Cold Spring Harbor Asia conference on Chemical Biology and Drug Discovery
    • 国際学会
  • [学会発表] ペプチド医薬の細胞質送達に向けたヒト由来膜透過促進ペプチドの応用2019

    • 著者名/発表者名
      菊地萌希,岩城洸汰,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] ヒト・シンシチン1由来膜透過促進ペプチドのアラニンスキャニング変異解析2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木麻友子,岩城洸汰,須藤慧,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] LDL受容体を標的とする細胞選択的なタンパク質のデリバリーのためのヒト由来膜透過促進ペプチドの最適化2019

    • 著者名/発表者名
      前村帆南,岩城洸汰,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] ヒト由来膜透過促進ペプチドS19を利用したsiRNAデリバリー2019

    • 著者名/発表者名
      中村桃子,藤原慶,土居信英
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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