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2008 年度 実績報告書

機能性ペプチドを用いた神経再生医療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19659370
研究機関横浜市立大学

研究代表者

菅野 洋  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40244496)

研究分担者 中野 修一  甲南大学, 先端生命工学研究所, 講師 (70340908)
杉本 直己  甲南大学, 理工学部, 教授 (60206430)
キーワードペプチド / 蛋白導入ドメイン / 組織幹細胞 / 神経難病 / 神経再生医療 / VHL蛋白
研究概要

蛋白質の機能は、その蛋白質内に存在する機能性ドメインに由来する。その機能性ドメインを構成するアミノ酸配列を合成したペプチドを細胞内へ導入することによって、多分化能を有する幹細胞の分化制御を行うことが可能であれば、再生医療におけるドナー細胞として分化誘導した細胞を用いることが可能である。本研究では、すでに蛋白全体として神経幹細胞からの神経分化誘導機能が明らかにされているvon Hippel-Lindau腫瘍抑制蛋白(VRL)の内で、神経分化を誘導するドメインの候補としてVHLのリガンドであるelonginBCの結合部位のアミノ酸配列の15個のアミノ酸配列からなるペプチドを合成し、神経幹細胞へ導入すると、ニューロンへの分化が確認された。このペプチドに蛋白導入ドメイン(TATなど)を結合すると、可視化されたペプチドが短時間でほぼすべての細胞内に容易に入ることが観察された。細胞内に入ったペプチドはその後機能し始めて、約8時間後には神経突起の伸長、神経特異的蛋白の発現を認めた。こうした神経分化誘導ペプチドの作用は、神経幹細胞のみならず、多くの多分化能を有する幹細胞(皮膚幹細胞、脂肪幹細胞、骨髄幹細胞、ES細胞)に対しても認められ、更に、幹細胞から神経分化誘導された細胞を神経疾患モデル(パーキンソン病、脊髄損傷、脳梗塞)動物に移植して神経を再生させることにより症状の改善を認めており、移植した細胞が脳・脊髄内で神経細胞へ分化していることを確認した。また、このVHLに由来する神経分化誘導ペプチドの配列は、elonginBCに結合する蛋白群(BC-box motif)の1つであることから、BC-box motifは幹細胞から神経細胞への分化誘導の共通のドメインであることが示唆された。これらの知見から、BC-box motif配列を持つ機能性ペプチドを用いた神経再生医療が将来的に臨床応用されることが期待できる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 脳神経外科領域における再生医療の展望2009

    • 著者名/発表者名
      菅野 洋, 川原信隆
    • 雑誌名

      Current Insights in Neurological Scienece 17(1)

      ページ: 2-4

  • [雑誌論文] Neuronal differentiation of neural progenitor cells by intracellular delivery of synthetic oligopeptide derived from von Hippel-Lindau protein.2009

    • 著者名/発表者名
      Kanno H, Nakano S, Kubo A, Mimura T, Tajima N, Sugimoto N
    • 雑誌名

      Protein and Peptide Letters (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] 機能性BC-boxペプチドによる組織幹細胞の神経細胞への分化誘導とその神経再生医療への応用.2008

    • 著者名/発表者名
      菅野 洋, 久保篤彦, 東田哲博, 西口隆雄, 川原信隆, 増田順一, 小林菜穂子, 吉田徹彦
    • 学会等名
      第9回日本分子脳神経外科学会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2008-08-30

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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