Development of functional biomaterials using laminin active peptides

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基底膜を模倣したバイオマテリアルの開発を目的として研究を行った。個体の発生や再生において細胞外環境を提供する基底膜を模倣したバイオマテリアルは、再生医療を目的とした組織工学において必須のものである。我々は長年にわたり基底膜の主要成分のラミニンの機能部位の解明を3000種類以上の合成ペプチドを用いて網羅的に行い、約100種類の活性ペプチドを同定してきた。また、活性ペプチドを高分子多糖マトリックスに結合させたペプチド-マトリックスが細胞培養の足場材料として有用であることを示してきた。本研究は、我々が同定したラミニン活性ペプチドを複数種類混合して固定化したペプチド-マトリックスの機能性バイオマテリアルとしての応用を目的としている。本研究ではまずこれまでの実験において活性のあった約100種類のペプチドの中でペプチド-マトリックスにした場合に顕著な活性を示すペプチドを再評価し、約10種類のペプチドを得た。現在、この10種類に関して様々な細胞を用いて細胞接着や培養の評価を行っている。また、インテグリンαvβ5に対して特異的に作用するArg-Gly-Asp配列を含むラミニンα5鎖のペプチドを同定し、これを用いたペプチド-マトリックスがiPS細胞の培養に応用してきた。今後の実験でさらに細胞培養に有効なペプチド-マトリックスをみいだし、機能性バイオマテリアルとして開発する。さらに、ラミニン由来のアミロイド線維形成ペプチドを同定し、これに活性ペプチドを付加することにより、新規機能性バイオマテリアルの開発を行った。これらバイオマテリアルは、iPS細胞やES細胞の培養および分化誘導、3次元培養や器官培養を可能にするもので、組織工学や再生医療の発展に大きく寄与するものである。