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2021 年度 実績報告書

ガン細胞内酵素をトリガーとする自己組織化を利用した選択的抗ガン活性

公募研究

研究領域分子夾雑の生命化学
研究課題/領域番号 20H04711
研究機関神戸大学

研究代表者

丸山 達生  神戸大学, 工学研究科, 教授 (30346811)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード超分子 / バイオマテリアル / 自己組織化 / ゲル
研究実績の概要

これまで我々は合成ペプチド脂質がガン細胞内で自己組織化し、ガン細胞を殺傷可能であることを実証してきた。我々の研究と時を同じくして、世界でガン細胞内外の環境に応答して、ガン細胞内あるいは表面で合成分子を自己組織化させ、その生死を制御する報告が相次いだ。これまでの研究報告では、加水分解、還元反応等の分解反応を合成分子の自己組織化のトリガーとして用い、毒性を発揮していた。しかし細胞内は水系でありながら、タンパク質合成に代表されるようにATPを積極的に用いた合成反応を得意とする場でもある。そこで我々は、ガン細胞内で特徴的に亢進しているキナーゼ(リン酸化酵素)に着目し、ガン細胞内でペプチド脂質をリン酸化することで抗ガン剤を細胞内合成することを試みた。生じたリン酸化ペプチド脂質が、細胞内で自己組織化し、ガン細胞を選択的に死滅させることを狙った。
種々の検討から、ペプチド脂質ががん細胞内で多量発現しているキナーゼによりリン酸化を受け、これが小胞体上に集積し、自己組織化していることがわかってきた。この小胞体上のリン酸化ペプチド脂質の集積が細胞毒性に寄与しており、この毒性発現にはペプチド脂質の脂肪酸鎖が重要であること、細胞死はアポトーシスにより進行していること、動物実験においても抗腫瘍効果を発揮することが明らかになった。つまりA431およびH1975細胞内で亢進しているキナーゼの作用によりリン酸化され、細胞内で自己組織化体を形成し、これががん細胞(A431細胞)を選択的に死滅させたと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 合成小分子のひも状ミセルを使ってゲルを作る,がんを殺す2022

    • 著者名/発表者名
      丸山達生
    • 雑誌名

      粉体工学会誌

      巻: 59-3 ページ: 122-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rewritable Surface on a Plastic Substrate Using Fluorous Affinity2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchii Takane、Kaneko Kazuki、Morita Kenta、Nishino Takashi、Maruyama Tatsuo
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 14 ページ: 3255~3263

    • DOI

      10.1021/acsami.1c18633

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microenvironment pH-Induced Selective Cell Death for Potential Cancer Therapy Using Nanofibrous Self-Assembly of a Peptide Amphiphile2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Shota、Nishimura Kanon、Morita Kenta、Kanemitsu Sayuki、Nishida Yuki、Morimoto Tomoyuki、Aoi Takashi、Tamura Atsuo、Maruyama Tatsuo
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 22 ページ: 2524~2531

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.1c00267

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covalent immobilization of gold nanoparticles on a plastic substrate and subsequent immobilization of biomolecules2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Mimari、Kaneko Kazuki、Hara Manami、Matsui Masaki、Morita Kenta、Maruyama Tatsuo
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 ページ: 23409~23417

    • DOI

      10.1039/D1RA03902D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ペプチド脂質のガン細胞内での自己組織化と細胞死の誘導2021

    • 著者名/発表者名
      丸山達生
    • 雑誌名

      膜

      巻: 46 ページ: 282-286

    • 査読あり
  • [学会発表] チロシン含有ペプチド脂質を用いたガン細胞の選択的殺傷2022

    • 著者名/発表者名
      清水なつみ・金光彩雪・八代朋子・森田健太・丸山達生
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
  • [学会発表] Selective death of cancer cells using the overexpressed kinase and a peptide lipid2022

    • 著者名/発表者名
      N. Shimizu, S. Kanemitsu, T. Yashiro, K. Morita, T. Aoi, T. Maruyama
    • 学会等名
      CMBC2022
    • 国際学会
  • [学会発表] ペプチド脂質のガン細胞内での自己組織化と細胞死の誘導2021

    • 著者名/発表者名
      丸山達生
    • 学会等名
      日本膜学会第43年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 合成小分子のひも状ミセルを使ってゲルを作る、がんを殺す2021

    • 著者名/発表者名
      丸山達生
    • 学会等名
      粉体工学会2021年度春期 研究発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクロ空間での超分子ゲル形成と機能発現2021

    • 著者名/発表者名
      丸山達生
    • 学会等名
      超分子研究会(高分子学会)
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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