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2019 年度 実績報告書

新規な構造転移型脂質デバイスの設計

研究課題

研究課題/領域番号 18J13337
研究機関東京工業大学

研究代表者

坂本 和歌子  東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
キーワード膜融合ペプチド / カチオン性くし型共重合体 / 脂質膜 / ドラッグデリバリーシステム
研究実績の概要

核酸やペプチドなどの高分子医薬は細胞内で効果を発現するものが多く、効果的な細胞内輸送システムが不可欠である。脂質膜を不安定化させるツールとして、E5ペプチドが知られている。 E5は酸性条件で両親媒性ヘリックスに構造転移し、膜融合・膜破壊能を発現する。しかし、E5が示す疎水性の高さは、凝集に伴って活性の低下を引き起こすという問題があった。そこで既に、カチオン性主鎖に親水性側鎖を有するカチオン性くし型共重合体がE5に対する人工分子シャペロンとして有用であると明らかにしてきた。具体的には、ポリアリルアミン-graft-デキストランがE5と可溶な複合体を形成し、酸性条件だけでなく中性条件でさえもE5の構造転移を誘起し、膜破壊能を顕著に高めることを報告してきた。本研究課題は、pH応答性くし型共重合体と膜融合ペプチドの複合体を設計し、これをリポソームに搭載することで、自律的にリポソーム-細胞間の膜融合を制御可能な構造転移型脂質デバイスの創製を目指すものである。本年度の研究内容としては当初の研究計画とは異なり、ペプチドに対するシャペロン活性を持つくし型共重合体を細胞膜へ固定化し、その活性を評価した。ステアリル基導入くし型共重合体は細胞膜に比較的安定して存在し、ペプチドをその膜上で特異的に活性化可能であると明らかになった。これらの知見は、当初計画されていたリポソーム-細胞間の膜融合の制御だけでなく、標的細胞内への薬剤輸送や細胞死のプログラミングにおいても有用であると期待される。

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

    (4件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Cationic Copolymer‐Chaperoned 2D-3D Reversible Conversion of Lipid Membranes2019

    • 著者名/発表者名
      N. Shimada, H. Kinoshita, T. Umegae, S. Azumai, N. Kume, T. Ochiai, T. Takenaka, W. Sakamoto, T. Yamada, T. Furuta, T. Masuda, M. Sakurai, H. Higuchi, A. Maruyama
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 31 ページ: 1904032

    • DOI

      10.1002/adma.201904032

    • 査読あり
  • [学会発表] Chaperone effect of cationic comb-type copolymers for a membrane fusogenic peptide2019

    • 著者名/発表者名
      W. Sakamoto, N. Shimada, A. Maruyama
    • 学会等名
      19th Symposium for Gene Design and Delivery
    • 国際学会
  • [学会発表] Chaperone effect of cationic comb-type copolymers for an amphiphilic peptide disturbing lipid membranes2019

    • 著者名/発表者名
      W. Sakamoto, N. Shimada, A. Maruyama
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] Cationic comb-type copolymers act as chaperones of a membrane fusogenic peptide2019

    • 著者名/発表者名
      W. Sakamoto, N. Shimada, A. Maruyama
    • 学会等名
      第 68 回高分子学会年次大会

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公開日: 2021-12-27  

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