2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of drug delivery carriers for photodynamic therapy using peptides exhibiting photoresponsive reversible self-aggregation
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20K20202
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
巣山 慶太郎 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60707222)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | エラスチン様ペプチド / 温度応答性分子 / 光応答性分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、天然アミノ酸を原料とすることで生分解性・生体適合性が高く、温度依存的可逆自己集合（コアセルベーション）特性を示すエラスチン由来の合成ペプチド・ELP (Elastin like peptide)を母体として、がん医療、特に、光線力学的療法に適用可能なペプチド性医療材料を開発する。本研究は2年計画であり、合成したアゾベンゼン含有ELPをベースとして、高い自己集合能を示すELPのアミノ酸配列と、それに組み合わせる光異性化分子アゾベンゼン誘導体の置換基の最適化を行った。合成したELPとアゾベンゼン誘導体は化学合成により縮合し、直鎖タイプの他に二量体構造もしくは環状構造を有する非直鎖構造のELPを合成するとともに、そのコアセルベーション能の評価を実施した。
合成に関しては、ペプチド鎖部分を一般的なFmoc固相合成により合成し、アゾベンゼン誘導体の合成ならびにペプチドとアゾベンゼン誘導体の縮合を液相反応で実施することにより、構造を最適化した数種類のELPを得ることに成功した。アゾベンゼン含有ELPは、アゾベンゼン部分の疎水性により水溶性が低下するため、ペプチド鎖部分に親水性残基を導入することによって適切な溶解度を示すアナログとなるように調整した。また、アゾベンゼンの光照射後の熱緩和までの時間を制御するため、芳香環上に電子求引性置換基を有する誘導体を使用し、蛍光分光光度計を用いた光照射下の濁度測定により熱緩和までの時間について検証を行なった。以上の成果により、合成したペプチドの水溶性や凝集特性を、光照射によって制御可能であることを示唆する知見を得ることができた。加えて、培養細胞に対する薬剤投与を行うため、ペプチド凝集体内部への薬物包含、および、光照射によるその徐放制御が可能かどうかについての検証も行った。
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