私たちの研究グループでは,生体膜と相互作用する機能性ペプチドを用いた抗体をはじめとするタンパク質や薬物の細胞内送達の新概念の樹立と細胞内分子相互作用の調節や薬物送達への展開を目指しています.
1. 細胞内抗体送達ペプチドL17Eと類縁体
カチオン性と両親媒性をともに有するペプチドの多くは高い膜溶解性を示します.この膜溶解性の発揮にはペプチドと膜との疎水性相互作用が重要な働きをします.私たちの研究グループでは,この疎水性相互作用を適切に減弱したペプチド[Attenuated Cationic Amphiphilic Lytic (ACAL) Peptides] を利用したバイオ高分子の細胞内送達系の構築を試みてきました.たとえば,クモ毒ペプチドM-lycotoxin配列中の17位の疎水性アミノ酸ロイシンを親水性アミノ酸グルタミン酸に置換したペプチドL17Eは,細胞膜の透過性を一過的に高める作用を示します.L17Eやその類縁体と抗体を同時に細胞培養液に添加することによって,IgG抗体や機能性タンパク質が容易に細胞内(サイトゾル)に送達されます.
関連論文
Nat. Chem. 2017, 9, 751-761. doi: 10.1038/nchem.2779
Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 12771-12774. doi: 10.1002/anie.201807534.
Bioconjug. Chem. 2019, 30, 454-460. doi: 10.1021/acs.bioconjchem.8b00691.
Mol. Pharm. 2020, 17, 2175-2185. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.0c00312.
Mol. Pharm. 2019, 16, 2540-2548. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.9b00156.
Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 19990-19998. doi: 10.1002/anie.202005887.
Pept. Sci. 2020, 112, e24144. doi: 10.1002/pep2.24144
Bioorg. Med. Chem. Lett. 2020, 30, 127362. doi: 10.1016/j.bmcl.2020.127362.
Bioorg. Med. Chem. Lett. 2021, 40, 127925. doi: 10.1016/j.bmcl.2021.127925.
Bioconjug. Chem. 2021, 32, 950-957. doi: 10.1021/acs.bioconjchem.1c00101.
Bioorg. Med. Chem. 2022, 61, 116728. doi: 10.1016/j.bmc.2022.116728.
Bioorg. Med. Chem. 2024, 111, 117835. doi: 10.1016/j.bmc.2024.117835.
Mol Ther. 2025, 33, 595-614. doi: 10.1016/j.ymthe.2024.12.050.
Bioconjug. Chem. 2025, 36, 1683-1697. doi: 10.1021/acs.bioconjchem.5c00177.
2. コアセルベート(マイクロ濃縮体)を用いるIgG抗体の細胞内送達
私たちはL17Eの多量体と負に荷電させたIgG抗体との混合により直径数µmの液滴様複合体(コアセルベート/マイクロ濃縮体)が形成されることを見出しました.マイクロ濃縮体が細胞膜と接すると,マイクロ濃縮体を絡め取るような細胞膜のダイナミックな構造変化とIgGの細胞内流入が誘起されます.私たちは種々の送達系の設計とこの現象の誘導原理の理解を通して,IgGの高効率細胞内送達系の樹立を目指すとともに,細胞機能の調節や医療への展開の可能性を探っています.
関連論文
Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 19804-19812. doi: 10.1002/anie.202105527.
Bioconjug. Chem. 2024, 35, 1888-1899. doi: 10.1021/acs.bioconjchem.4c00344.
Bioconjug. Chem. 2025, 36, 494-1503. doi: 10.1021/acs.bioconjchem.5c00176.
Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e12139. doi: 10.1002/anie.202512139.
3. 関連する総説・解説
Nat. Chem. 2021, 13, 517-519. doi: 10.1038/s41557-021-00694-2.
Chem. Pharm. Bull. 2021, 69, 601-607. doi: 10.1248/cpb.c21-00140.
Curr. Opin. Chem. Biol. 2024, 81, 102482. doi: 10.1016/j.cbpa.2024.102482.
生化学, 2021, 93, 137-140. doi: 10.14952/SEIKAGAKU.2021.930137.
膜, 2023, 48, 60-65. doi: 10.5360/membrane.48.60.
生化学, 2023, 95, 157-160. doi: 10.14952/SEIKAGAKU.2023.950157