2016 Fiscal Year Annual Research Report
New strategy for intracellular delivery of biomacropharmaceuticals
| Project/Area Number |
15H02497
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
二木 史朗 京都大学, 化学研究所, 教授 (50199402)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | バイオ医薬品 / 抗体 / 細胞内送達 / エンドサイトーシス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、医療分野においてバイオ医薬品の重要性は非常に大きなものとなった。例えば抗体は究極の分子標的医薬として、これまで治療方法がなかった疾病の治療に大きな威力を発揮している。一方で、現時点で市販されている抗体医薬は、全て細胞膜上の受容体や細胞外の病態関連因子を標的とするものである。抗体を細胞内に効率的に導入し、細胞内標的の働きを調節することが可能であれば、抗体医薬の適用範囲は一層拡大すると期待される。抗体に限らず、バイオ医薬品は一般に細胞膜透過性を有しないため、効率的な細胞内送達法の開発は、新しい医薬品・医療の開発という観点から大きな波及効果を与える。細胞内を標的とするバイオ医薬品を実現するためには、(i)標的とする組織・細胞への送達と、(ii)標的細胞内(サイトゾル)への送達という二つの送達面の問題点を解決する必要がある。一般にバイオ高分子は細胞の飲食作用であるエンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれるが、活性を発揮するためには、エンドソーム(=膜小胞)内に保持されたバイオ高分子がサイトゾルに移行する必要がある。本研究において、研究代表者らは、細胞膜への傷害性が非常に高い、クモ毒由来のカチオン性の両親媒性ヘリックスペプチドM-lycotoxinの疎水面のロイシンを酸性アミノ酸であるグルタミン酸に置換したL17Eペプチドを設計した。L17Eは、細胞膜には顕著な傷害性を示さない反面、エンドソーム膜を効果的に不安定化する特性を有しており、通常はエンドソーム内に保持される抗体などのタンパク質を効果的にサイトゾルに放出できることが分かった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
概要に記したL17Eに加え、金属を用いた膜傷害ペプチドの構造スイッチ検証実験を行っていたところ、当初の予想に反し、金属錯体の導入により膜傷害ペプチドの細胞内移行自体が大きく亢進することが明らかとなった。金属錯体による細胞膜透過促進作用の検討を追加おこなったところ、金属錯体と細胞表面分子との新しい相互作用の可能性が明らかとなった。また、これを用いるバイオ高分子の細胞内送達系も樹立できた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
上記の金属錯体による細胞膜透過促進作用に関して、現在論文化を進めている。
|
