二次構造制御型DDSキャリアペプチド－PPI阻害ペプチドの細胞内輸送ツール開発－

二级结构控制的DDS载体肽 - PPI抑制肽细胞内递送工具的开发 -

• 批准号: 22KJ2570
• 负责人: 平野 元春
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2570/
• 关键词: 細胞膜透過性ペプチド; タンパク質間相互作用; ヘリックス・ループ・ヘリックス構造; 両親媒性ペプチド; ヘリカルペプチド

生体内のタンパク質間相互作用（Protein-protein interaction; PPI）は、転写や翻訳、シグナル伝達など多くの細胞制御において重要な役割を果たしているが、ガンをはじめとした多くの疾病の発症にも関与している。そのため、細胞内PPIを阻害可能な分子は次世代の分子標的薬として注目されており、特にヘリカルペプチドはPPI阻害薬のモダリティとして期待されている。しかし、多くの場合ペプチドは細胞膜を透過することができず、細胞内で十分な機能を発揮することができない。そのため、細胞膜透過性ペプチド（Cell-penetrating peptide; CPP）を利用したPPI阻害ペプチドの細胞内輸送が行われている。一方で、カチオン性残基を豊富に含むCPPと疎水性残基を多く持つPPI阻害ペプチドを連結させると、両親媒性（カチオン性/疎水性）が高まり、細胞膜障害による毒性の向上が懸念される。そのため、顕著な毒性の向上を伴わず、PPI阻害ペプチドを効率的に細胞内へ輸送することは重要である。本研究では、構造モチーフとしてHelix-loop-helix（HLH）に着目し、細胞内外の環境に応じて構造が変化することで、PPI阻害ペプチドの効率的な細胞内輸送が可能とするキャリアペプチド、デリバリー手法の開発を行った。PPI阻害の標的として、ビタミンD受容体（VDR）を対象にPPI阻害ドメインと細胞膜透過ドメインを結合させたペプチドの設計・合成を行った。PPI阻害ドメインには、VDRに結合して転写活性化を阻害することが報告されているSRC2-3を使用し、細胞膜透過性ドメインとして、これまでに見出した両親媒性CPPを使用した。これらのペプチドに対してCDスペクトル測定、およびAlphaFold2を利用した構造解析を行い、フローサイトメトリーによる細胞膜透過性評価を行った。

Protein-protein interaction (PPI) in vivo is an important component of cellular regulation in many diseases. In addition, the intracellular PPI inhibitor may be a molecular marker for the next generation. In many cases, the cell membrane is transmitted, and the function of the cell is developed. The use of PPIs to inhibit intracellular transport of cell membrane permeable peptides (CPP) One side is rich in sexual residues, including CPP and water residues, and the other side is rich in PPI inhibitors. The other side is high in affinity, and the other side is high in toxicity. It's important to prevent intracellular transport due to toxicity and PPI. In this study, the structure of Helix-loop-helix (HLH) was studied. The structure of intracellular and extracellular environment was changed. The intracellular transport of PPI was possible. PPI resistance targets are designed and synthesized for PPI resistance targets and cell membrane transmission targets. PPI inhibition, VDR inhibition, SRC2-3 inhibition, cell membrane permeability inhibition, VDR inhibition, SRC2-3 inhibition, VDR inhibition, VDR inhibition The cell membrane permeability was evaluated by using the structure analysis method of AlphaFold2.

项目成果

両親媒性ステープルペプチドを利用した核酸の細胞内輸送

使用两亲性钉合肽进行核酸的细胞内递送

• 发表时间: 2023
• 作者: Yokoo Hidetomo;Misawa Takashi;Kato Takuma;Tanaka Masakazu;Demizu Yosuke;Oba Makoto;平野元春，横尾英知，大庭誠，三澤隆史，出水庸介
• 通讯作者: 平野元春，横尾英知，大庭誠，三澤隆史，出水庸介