2021 年度研究成果報告書

膜内外コミュニケーションを可能にする膜貫通型アンカーペプトイドの創製

研究課題

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研究課題/領域番号	18K06146
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分43040:生物物理学関連
研究機関	東北大学
研究代表者	最上譲二東北大学, 工学研究科, 助教 (70713022)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	膜貫通ペプチド / ペプトイド / リン脂質二重膜 / MDシミュレーション / アルギニン / 固相ペプチド合成 / ファージディスプレイ
研究成果の概要	本研究は、細胞を分子論的に議論する際に必要となる細胞膜の可視化に関するものであり、長時間の細胞膜標識の実現を目指す研究である。従来の蛍光修飾した脂質分子などを用いた膜の標識より安定に膜と相互作用する膜貫通タンパク質のペプチド骨格を模倣したプローブ分子を作製し、膜との相互作用特性を評価した。具体的には、疎水性のαヘリックスを中心に、両末端に水溶性のカチオン性残基を有するペプチドを合成した。カチオン性残基には、膜透過性ペプチドとして知られるアルギニンを用い、その個数依存性を調べた。合成したペプチドを用いてHeLa細胞への標識を行い、共焦点レーザー顕微鏡により表紙機能を評価した。
自由記述の分野	生物物理学関連
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来の細胞膜標識では、種類が限定されていること、標識・観測時間が限られること、細胞機能に影響を及ぼす可能性があることといった問題がある。本研究では、分子シミュレーションも含めた定量的な膜との相互作用を考え、上述の問題解決に資する、一つの指標を提供するものである。このように、実験と計算の両面から膜とαヘリックスペプチドとの相互作用の学理を究明したところに学術的意義がある。また、細胞動態の観察や様々な膜タンパク質の制御などに応用する事で新規の診断・治療法の可能性が考えられるため、社会的意義も認められる。