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2015 年度 実施状況報告書

サイトゾルにおける膜透過性ペプチド(CPP)のリアルタイムイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 25860400
研究機関新潟大学

研究代表者

奥田 明子 (田所明子)  新潟大学, 医歯学系, 助教 (60454584)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードCPP / ドラッグデリバリー
研究実績の概要

アルギニンペプチドなど膜透過性ペプチド(CPP)を用いたドラッグデリバリーにおいて、その主な細胞内導入経路はエンドサイトーシスである事から、導入物質のサイトゾルへの移行を如何に改善するかが大きな鍵となっていた。そこで本研究では、サイトゾルへの移行量を上昇させる為に、どのようなメカニズムでエンドソームから放出されサイトゾルへと移行しているのかを探る為に、サイトゾルにおけるCPPのリアルタイムイメージングを目的とした。
今年度は、アルギニンペプチド(R12)へと付加することでタンパク質や抗体などの高分子(cargo)を高効率でサイトゾルへと高効率で移行させることができる配列(mPas)を見出し、詳細な検討により細胞内への導入メカニズムの一部を証明した。本課題の目的であるサイトゾル移行検出法の確立の目的は、CPPを用いたcargoの細胞内デリバリーにおいて、サイトゾルへの移行量が非常に少なく、ほとんど共焦点レーザー顕微鏡を用いた顕微鏡レベルでは確認できない事から、サイトゾル移行を証明する為に検出法の確立を目的とした。しかし今回見出したmPasによって、アルギニンペプチドを用いたサイトゾルへの移行量は劇的に上昇した。既に、EGFP、抗体(Alexa488で標識したIgG)などのサイトゾルへの移行を共焦点レーザー顕微鏡観察により検出することに成功している。
また、導入メカニズムについては、各種エンドサイトーシス阻害剤を使用し、mPas-R12を用いたEGFPの細胞内導入量を、フローサイトメトリーと共焦点レーザー顕微鏡観察により解析を行った。現在のところ、エンドサイトーシスの一つであるマクロピノサイトーシス経路が導入に大きく関与しており、細胞内へ導入後は、初期エンドソームの段階でサイトゾルへと拡散されていることを示唆する結果を得ている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本課題の進捗状況については、導入物質のサイトゾルへの移行を劇的に上昇させるペプチド配列を見つける事ができた事が、研究の大きな推進力となった。生細胞への抗体導入は、分子量が大きく非常に難しいとされてきたが、サイトゾルへの移行を共焦点レーザー顕微鏡により確認することができた。また、mPas-R12を用いた細胞内デリバリーのメカニズムについても解析を進めることができた。様々な阻害剤を使用し、マクロピノサイトーシスの関与と、初期エンドソームからのサイトゾルへの拡散を証明することができた。現在、これらのデータを論文としてまとめており投稿準備中である。

今後の研究の推進方策

今後は、細胞内オルガネラに対する特異的な抗体の導入を試みる。細胞内の標的を特異的に検出できるように条件検討を行いたい。
この課題に着手した際には予想もしていなかった事ではあるが、昨年度から自身の所属機関が変わり、薬学部から医学部保健学科検査技術科学専攻へと異動することとなった。そこで、これからは臨床検査分野におけるドラッグデリバリーの導入を目指したいと考えている。臨床検査領域への応用を見据え、まずは培養細胞への抗体導入により細胞内の情報をリアルタイムで精査できるようなシステムの立ち上げを目指し、本課題の成果を繋げていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

所属機関によって年度末(3月)における研究費の使用が制限された為。

次年度使用額の使用計画

次の課題に繋げられるように、特異的抗体を含む様々な生理活性物質の導入を検討している。本年度が本課題の最終年度である事から、得ることができた成果を論文としてできるだけ多く発表したいと考えている。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] A new method to detect interactions between CPP-delivered protein and intracellular target protein2016

    • 著者名/発表者名
      Akiko Okuda
    • 学会等名
      Institute for Chemical Research International Symposium 2016
    • 発表場所
      きはだホール(京都府・宇治市)
    • 年月日
      2016-03-07 – 2016-03-08
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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