膜透過性ペプチドの開発とDDSキャリアとしての応用

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25713008
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 大庭 誠 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (20396716)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 膜透過性ペプチド / ドラッグデリバリーシステム / 非天然型アミノ酸

研究実績の概要

側鎖に環状アセタール構造をもつジ置換アミノ酸の合成ならびにその含有ペプチドのコンフォメーション特性の解明、側鎖にカチオン性官能基を有する環状ジ置換アミノ酸ならびにプロリン誘導体含有ペプチドの膜透過機能とプラスミドDNA (pDNA)デリバリーへの応用について検討を行った。
環状アセタールジ置換アミノ酸：水酸基を２つ有する鎖状ジ置換アミノ酸より、種々のアセタール構造を有する環状ジ置換アミノ酸の合成法を開発することに成功した。メントン由来のアセタール構造を有する環状ジ置換アミノ酸をL-ロイシンシークエンスに導入したペプチドを合成して二次構造解析を行った。FT-IR、NMR、CD測定による溶液中、X線構造解析による結晶状態での構造解析を行ったところ、嵩高い置換基を有していても環状ジ置換アミノ酸はヘリックス構造の安定化に寄与することが明らかになった。
環状ジ置換アミノ酸含有膜透過性ペプチド：側鎖がピペリジン骨格である環状ジ置換アミノ酸誘導体を合成し、その含有ペプチドの膜透過機能を評価した。膜透過性ペプチドとして汎用されているアルギニンノナペプチドと比べて、持続性のある高い膜透過性を示した。
プロリン誘導体含有膜透過性ペプチド：ヒドロキシプロリンより合成したプロリン誘導体を含有するペプチドについて、二次構造、膜透過機能、pDNAデリバリーについて評価を行った。プロリン誘導体を含有するペプチドは、細胞膜環境を模倣した条件に応答してヘリックス構造を形成していることが明らかになった。また、アルギニンノナペプチドよりも高い膜透過性ならびにpDNAデリバリー効率を示した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] IECB(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: IECB
• [雑誌論文] A helix-stabilized cell-penetrating peptide as an intracellular delivery tool (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Yamashita, Makoto Oba, Takashi Misawa, Masakazu Tanaka, Takayuki Hattori, Mikihiko Naito, Masaaki Kurihara, Yosuke Demizu
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 17 ページ: 137-140
  • DOI: 10.1002/bip.22810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic a,a-disubstituted a-amino acids with menthone in their side chains through an acetal moiety and helical structures of their peptides (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaori Furukawa, Makoto Oba, George Ouma Opiyo, Mitsunobu Doi, Masakazu Tanaka
  • 雑誌名: European Journal of Organic Chemistry 巻: 16 ページ: 2988-2998
  • DOI: 10.1002/ejoc.201600241
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plasmid DNA delivery by arginine-rich cell-penetrating peptides containing unnatural amino acids (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuma Kato, Hiroko Yamashita, Takashi Misawa, Koyo Nishida, Masaaki Kurihara, Masakazu Tanaka, Yosuke Demizu, Makoto Oba
  • 雑誌名: Bioorganic Medicinal Chemistry 巻: 24 ページ: 2681-2687
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2016.04.031
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a cell-penetrating peptide that exhibits responsive changes in its secondary structure in the cellular environment (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Yamashita, Takuma Kato, Makoto Oba, Takashi Misawa, Takayuki Hattori, Nobumichi Ohoka, Masakazu Tanaka, Mikihiko Naito, Masaaki Kurihara, Yosuke Demizu
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 33003
  • DOI: 10.1038/srep33003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Cell-penetrating peptide foldamers containing a,a-disubstituted a-amino acids directed to plasmid DNA delivery (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Oba, Takuma Kato, Masakazu Tanaka
  • 学会等名: Symposium on Foldamers 2016
  • 発表場所: Bordeaux-Pessac, France
  • 年月日: 2016-09-26 – 2016-09-28
  • 国際学会
• [備考] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科生命薬科学専攻分子創薬科学講座薬化学分野
  • URL: http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/biomimic/index-j.html
• [備考] 長崎大学研究者総覧データベース
  • URL: http://research.jimu.nagasaki-u.ac.jp/IST?ISTActId=FINDJPDetail&ISTKidoKbn=&ISTErrorChkKbn=&ISTFormSetKbn=&ISTTokenChkKbn=&userId=100000568