2013 Fiscal Year Annual Research Report
階層構造を有するエラスチン由来人工細胞外マトリックスの構築
| Project/Area Number |
12J09321
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
レ ヒュインテイエンドゥック 東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | エラスチン / ブロックポリペプチド / 自己集合 / ナノファイバー / 足場材料 |
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| Research Abstract |
エラスチンは血管動脈をはじめ、靭帯、皮膚などに多く含まれる細胞外マトリックスタンパク質であり、組織の弾力性保持に重要な役割を果たしている。エラスチン分子の特徴的な繰り返しアミノ酸配列を模したポリペプチドはエラスチン由来ポリペプチド(ELP)と呼ばれ、自己集合性と優れた力学特性を持つため、生体材料として有用である。本研究では新規なエラスチン由来ポリペプチドを作製し、それが形成する集合体構造を制御することにより、天然エラスチンの特色である低弾性率と引張りに対するすぐれた復元性を有する足場材料を構築することを目的とする。昨年度までに、天然エラスチン分子の二種類の疎水性ドメインの偏った分布を模倣したELPを新たに開発し、これが水中で温度刺激によって自己集合して数珠状構造を有するナノファイバーを形成することを報告した。本年度は、ペプチドの二次構造の変化を誘導する有機溶媒である2,2,2-Trifluoroethano1 (TFE)がELPの自己集合にどのような影響を与えるかを系統的に調べた。その結果、TFEの濃度が10-30%の範囲において、水中でのファイバー形成と類似した数珠状のナノファイバー形成が見られた。この濃度範囲においてはTFEの濃度が高いほど、ファイバー形成が促進されることもわかった。集合体の二次構造もTFEの添加量によって制御が可能であった。得られたファイバーは溶媒中によく分散し、取り扱いが容易であることから、バイオマテリアルの構築に向けて有用な素材が作製できたと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までの成果を、今年度は原著論文2報、解説論文1報にまとめた。今年度はこれらの成果をもとに発展的研究を行い、作製したポリペプチドの自己集合についてさらに理解を深めることができた。また、ナノファイバー形成の効率化と、ナノファイバー分散液の組成の多様化が達成されたため、今後の応用研究が非常に進めやすくなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られたナノファイバーをビルディングユニットとしてフィルム状あるいはゲル状の構造体を作製する。作製した構造体について弾性率等の力学特性と細胞親和性を評価する。特に、材料の弾性率が細胞の分化や増殖にどのような影響を与えるかについて詳細に調べる。材料のさらなる性能向上を目指し、これまでに開発したポリペプチドの配列にさらに機能性ドメインを結合させた新規なポリペプチドを合成する予定である。
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Research Products
(9 results)
