2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of binding growth factor by bioorthogonal approach
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15F15054
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
伊藤 嘉浩 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 主任研究員 (40192497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZHU LIPING 国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 上皮成長因子 / インスリン様成長因子－1 / 血管内皮細胞成長因子 / 骨形成タンパク質 / ３、４－ジヒドロキシフェニルアラニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
成長因子として、上皮成長因子(EGF)、インスリン様成長因子－1(IGF－1)、血管内皮細胞成長因子（VEGF)、骨形成タンパク質（BMP)を選び、これにムール貝が分泌する水中接着タンパク質に含まれる３、４－ジヒドロキシフェニルアラニン(DOPA)を含むペプチドを導入し、基材への結合性の付与、結合状態での細胞活性化促進能を評価した。
まずEGFやIGF-1は分子量が5000程度と低いため、ペプチド合成法での調製を行った。できるだけ短いEGFやIGF-1の活性を担う領域を用意し、そのアミノ末端にリジンとDOPAの交互配列ペプチドを導入した。合成したペプチドは、ポリスチレンのような有機材料にも、チタンのような金属材料にも、特にアルカリ性条件下で強い結合性を示した。このようにEGFやIGF-1が結合した表面は、高い細胞成長促進能を発揮した。
次にVEGFやBMPへの導入を行った。これらは分子量が高いため、全長のペプチド合成は困難である。そこで、遺伝子組み換えと酵素法を用いたバイオ直交法を用いた。一つは、チロシナーゼを用いる方法で、チロシンとリジンの交互配列を遺伝子組み換えで新たに導入し、その後、チロシナーゼでのDOPA導入を行った。もう一つはソルターゼを用いる方法で、これは、ライゲーション配列を含んだタンパク質を遺伝子組み換えで、DOPAを含んだペプチドを固相法で合成し、これらをソルターゼでライゲーションするものである。このように調製したDOPA導入タンパク質は、アルカリ性条件下で金属への高い結合能をもち、結合状態で溶解状態より高い細胞活性化促進能を持つことがわかった。
この他に、DOPAやドーパミンを用いた鋳型重合を試み、これらに含まれる３、４－ジヒドロキシフェニル基の重要性を明らかにした。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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