2021 Fiscal Year Annual Research Report
多様な細胞に適用可能な異種細胞間接着誘導技術とその応用
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19K12805
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
有馬 祐介 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (90402792)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 細胞表面修飾 / 細胞間接着 / ペプチド核酸 / 組換えタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生細胞の表面を修飾し異種細胞間の接着を誘導する技術は，生体類似組織の作製など細胞工学への幅広い応用が期待されている。しかし，単鎖DNA－ポリエチレングリコール－リン脂質複合体（ssDNA-PEG-lipid）を用いた従来法では，細胞間接着誘導が実現困難な細胞種があることがわかった。そこで，多種多様な細胞の表面を修飾することが可能な表面修飾分子を検討した。
ssDNAの主鎖骨格が有する負電荷に着目し，主鎖骨格が中性電荷であるペプチド核酸（PNA）を有するPNA-PEG-lipidを合成した。ssDNA-PEG-lipidで修飾困難であった細胞種において，PNA-PEG-lipidでは表面修飾ができ，本修飾法が多種多様な細胞に適用可能であることが分かった。PNA間の相補対形成を用いた細胞間接着誘導にも取り組み，修飾条件の最適化により細胞間接着の誘導に成功した。
また，細胞表面に組換えタンパク質を修飾しその作用により細胞間接着を誘導することを目的に，細胞表面修飾分子の設計を試みた。組換えタンパク質中のタグ配列と結合するリガンドを有するPEG-lipidを種々合成したところ，リガンドの種類により修飾効率が大きく異なることが分かった。組み換えタンパク質が修飾可能であった組み合わせを用いて細胞間接着に関わる膜タンパクE-カドヘリンで細胞表面を修飾したところ，カドヘリン間の相互作用によって細胞間接着を誘導することができた。
さらに，ssDNA-PEG-lipidでは修飾できない細胞種があることに関して，その原因を探索した。ssDNA-PEG-lipidで修飾できなかった細胞について，細胞表面分子を欠損させたところ，修飾量が増大した。このため，細胞表面分子の存在あるいはその発現量がssDNA-PEG-lipidによる細胞表面修飾を阻害することが示唆された。
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