細胞外小胞の内在化と内包物放出を促進させるペプチドの探索

細胞から放出される細胞外小胞（EV）は、内包する任意のタンパク質や核酸あるいは薬物を、受容細胞内に送達する天然の送達キャリアとして期待されている。しかし、EVと受容細胞との膜融合効率は実際にはきわめて低い可能性が最近示唆されている。何らかの手法によりEVの受容細胞内移行を劇的に増加させるか、EVと受容細胞との融合率を促進することができれば、EVの内包物を効率的に受容細胞へ送達することができると考えられる。そこで本研究では、EVの受容細胞への内在化と膜融合を促進させるペプチド配列の探索を行い、EV内包物送達の高効率化を目的とする。種々のペプチド配列をEV上に膜タンパク質へのグラフティングによって提示させ、EVの細胞内移行量および膜融合率の両方を同時に評価することで目的の機能を有するペプチド配列と提示方法を見出す。並行して、EV上に提示されるペプチド配列の遺伝情報を内封する、EV提示ペプチドスクリーニング系の構築を試みる。系を構築できれば、EVの細胞内移行を促進するde novoペプチド取得を目指す。本年度は、EV提示ペプチドのスクリーニング系構築のための予備検討を行った。具体的には、EV外側に任意のペプチド配列を提示させ、その配列情報を含むmRNAがEV内に効率よく内包される系の確立が可能か検証した。結果として、対応するmRNAのEVへの内包は可能ではあるものの、きわめて内包効率が低いためにスクリーニング系において重要なdiversityが失われる可能性が示唆された。今後は別のアプローチを検討するとともに、グラフティングによるペプチドの機能評価を行なっていく予定である。

細胞から放出される細胞外小胞（EV）は、内包する任意のタンパク質や核酸あるいは薬物を、受容細胞内に送達する天然の送達キャリアとして期待されている。しかし、EVと受容細胞との膜融合効率は実際にはきわめて低い可能性が最近示唆されている。何らかの手法によりEVの受容細胞内移行を劇的に増加させるか、EVと受容細胞との融合率を促進することができれば、EVの内包物を効率的に受容細胞へ送達することができると考えられる。そこで本研究では、EVの受容細胞への内在化と膜融合を促進させるペプチド配列の探索を行い、EV内包物送達の高効率化を目的とする。種々のペプチド配列をEV上に膜タンパク質へのグラフティングによって提示させ、EVの細胞内移行量および膜融合率の両方を同時に評価することで目的の機能を有するペプチド配列と提示方法を見出す。並行して、EV上に提示されるペプチド配列の遺伝情報を内封する、EV提示ペプチドスクリーニング系の構築を試みる。系を構築できれば、EVの細胞内移行を促進するde novoペプチド取得を目指す。本年度は、EV提示ペプチドのスクリーニング系構築のための予備検討を行った。具体的には、EV外側に任意のペプチド配列を提示させ、その配列情報を含むmRNAがEV内に効率よく内包される系の確立が可能か検証した。結果として、対応するmRNAのEVへの内包は可能ではあるものの、きわめて内包効率が低いためにスクリーニング系において重要なdiversityが失われる可能性が示唆された。今後は別のアプローチを検討するとともに、グラフティングによるペプチドの機能評価を行なっていく予定である。