新規な構造転移型脂質デバイスの設計

一种新型结构过渡型脂质装置的设计

• 批准号: 18J13337
• 负责人: 坂本 和歌子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J13337/
• 关键词: 膜融合ペプチド; カチオン性くし型共重合体; 脂質膜; ドラッグデリバリーシステム

核酸やペプチドなどの高分子医薬は細胞内で効果を発現するものが多く、効果的な細胞内輸送システムが不可欠である。脂質膜を不安定化させるツールとして、E5ペプチドが知られている。 E5は酸性条件で両親媒性ヘリックスに構造転移し、膜融合・膜破壊能を発現する。しかし、E5が示す疎水性の高さは、凝集に伴って活性の低下を引き起こすという問題があった。そこで既に、カチオン性主鎖に親水性側鎖を有するカチオン性くし型共重合体がE5に対する人工分子シャペロンとして有用であると明らかにしてきた。具体的には、ポリアリルアミン-graft-デキストランがE5と可溶な複合体を形成し、酸性条件だけでなく中性条件でさえもE5の構造転移を誘起し、膜破壊能を顕著に高めることを報告してきた。本研究課題は、pH応答性くし型共重合体と膜融合ペプチドの複合体を設計し、これをリポソームに搭載することで、自律的にリポソーム-細胞間の膜融合を制御可能な構造転移型脂質デバイスの創製を目指すものである。本年度の研究内容としては当初の研究計画とは異なり、ペプチドに対するシャペロン活性を持つくし型共重合体を細胞膜へ固定化し、その活性を評価した。ステアリル基導入くし型共重合体は細胞膜に比較的安定して存在し、ペプチドをその膜上で特異的に活性化可能であると明らかになった。これらの知見は、当初計画されていたリポソーム-細胞間の膜融合の制御だけでなく、標的細胞内への薬剤輸送や細胞死のプログラミングにおいても有用であると期待される。

Nucleic acid support for high-molecular medicine in the intracellular effect of the development of many, effective intracellular transport system can not be missed. Lipid membrane instability, E5, E5 E5 shows structural shift, membrane fusion and membrane breakdown under acidic conditions. E5 shows high water content, aggregation and low activity. The E5 complex is a complex of artificial molecules with a hydrophilic side lock and a hydrophilic side lock. Specific conditions include the formation of soluble E5 complexes, acidic conditions, neutral conditions, the induction of structural shifts in E5, and membrane breakdown energy. This research topic is to design pH-responsive complexes and membrane fusion protein complexes, and to provide guidance for the development of novel lipid fusion protein complexes. This year's study is planned to evaluate the activity of cell membrane immobilization and cell membrane immobilization of the hybrid. The cell membrane stability and membrane specific activation of the mutant co-mutant were investigated. This knowledge is expected to be useful in the initial planning of a complex system for the control of intercellular membrane fusion, and in the targeting of intracellular drug transport and cellular membrane fusion.

项目成果

カチオン性くし型共重合体・膜活性化ペプチド複合体が細胞膜に与える効果

阳离子梳型共聚物/膜激活肽复合物对细胞膜的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: W. Sakamoto;N. Shimada;A. Maruyama;坂本 和歌子・増田 造・嶋田 直彦・丸山 厚;坂本 和歌子・落合 拓郎・嶋田 直彦・丸山 厚
• 通讯作者: 坂本 和歌子・落合 拓郎・嶋田 直彦・丸山 厚

合成高分子/膜融合ペプチド複合体による生体膜活性化機構の解析

合成聚合物/膜融合肽复合物分析生物膜激活机制

• 发表时间: 2018
• 作者: W. Sakamoto;N. Shimada;A. Maruyama;坂本 和歌子・増田 造・嶋田 直彦・丸山 厚
• 通讯作者: 坂本 和歌子・増田 造・嶋田 直彦・丸山 厚

Cationic comb-type copolymers act as chaperones of a membrane fusogenic peptide

阳离子梳型共聚物作为膜融合肽的伴侣

• 发表时间: 2019
• 作者: W. Sakamoto;N. Shimada;A. Maruyama
• 通讯作者: A. Maruyama

Cationic Copolymers Act As Chaperones of a Membrane-Active Peptide: Influence on Membrane Selectivity

阳离子共聚物作为膜活性肽的伴侣：对膜选择性的影响

• DOI: 10.1021/acsbiomaterials.8b01582
• 发表时间: 2019
• 期刊: ACS Biomaterials Science & Engineering
• 影响因子: 5.8
• 作者: Sakamoto Wakako;Masuda Tsukuru;Ochiai Takuro;Shimada Naohiko;Maruyama Atsushi
• 通讯作者: Maruyama Atsushi

Chaperone effect of cationic comb-type copolymers for a membrane fusogenic peptide

阳离子梳型共聚物对膜融合肽的伴侣效应

• 发表时间: 2019
• 作者: W. Sakamoto;N. Shimada;A. Maruyama
• 通讯作者: A. Maruyama