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ペプチドアレイを用いた医療機器表面を機能化するペプチドスクリーニング技術

  • 創薬科学研究科
  • 基盤創薬学専攻
  • 細胞分子情報学分野
  • 創薬生物科学講座

助教 蟹江 慧[かにえ けい]

http://www.ps.nagoya-u.ac.jp/lab_pages/CMB/index.html

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准教授 加藤 竜司[かとう りゅうじ]

シーズの概要

生体内に留置するような医療機器表面において、生体内の様々な細胞との接着性を制御することは医療機器の副作用の低下と、治癒のための再生促進のために極めて重要である。本シーズ技術は、ペプチドアレイ上に合成したコンビナトリアルペプチドライブラリー上から、細胞接着、分化誘導、目的タンパク質などの医療機器表面機能化のためのペプチドを効率的に探索する技術である。具体的には、セルロースメンブレン上にFmoc固相合成によって作製するペプチドライブラリの構造情報を用いた情報解析による効率的設計方法および、生体由来材料(細胞やタンパク質)との定量的アッセイ方法である。

この研究の新規性・独創性

医療機器を機能化するためのペプチド配列の多くは、生体内のタンパク質などの断片化配列から探索されることが多いが、その探索効率は極めて低く、有効な配列がわかった場合でも、「固相化状態」で探索されないために、最終応用の段階になって表面修飾後も同様の機能を維持できるケースが少ない。本技術はペプチドアレイという固相上に固定化されたライブラリから直接スクリーニングを行うため、コンビナトリアルな探索が、「固相化状態」でダイレクトに行うことができる。さらに、単純なコンビナトリアルケミストリーでペプチド配列を網羅することは数量的に不可能だが、本技術ではここに情報解析によるクラスタリング技術を応用し、「できるだけ違う特性のペプチドライブラリ」を限られた固相表面にライブラリ化できるため、探索効率が高い。

産学連携を目指した応用研究

これまで我々は
・細胞選択的ペプチド
・ECM選択的ペプチド
・分化促進ペプチド
などのスクリーニングにおいて実績を有している。
医療機器メーカーなどとの様々なデバイスコーティングなどの共同研究をお待ちしています。

一言アピール

ペプチドアレイを用いて直接細胞評価を行う技術、および、情報解析を用いてアレイを設計する技術は我々が世界に先駆けて開発している

キーワード

医療機器、細胞接着、細胞選択的、ペプチド、ペプチドスクリーニング、ペプチドコーティング

保有技術

  • 細胞選択的ペプチド配列
  • 細胞選択的ペプチド探索方法
  • 細胞選択的ペプチド被覆ノウハウ

主な特許

  • 特許5828531, 細胞特異的ペプチド及びその用途
  • 特許5664992, 細胞特異的ペプチド及びその用途
  • 特許5582433, 機能性ペプチドを表すルールの抽出法

主な論文

  • Kanie K, Narita Y, Zhao Y, Kuwabara F, Satake M, Honda S, Kaneko H, YoshiokaT, Okochi M, Honda H, Kato R. Collagen type IV-specific tripeptides for selectiveadhesion of endothelial and smooth muscle cells. Biotechnol Bioeng. 2012, 109(7), 1808-16
  • Kanie K, Kato R, Zhao Y, Narita Y, Okochi M, Honda H. Amino acid sequencepreferences to control cell-specific organization of endothelial cells, smoothmuscle cells, and fibroblasts. J Pept Sci. 2011, 17(6), 479-86.
  • Kato R, Kaga C, Kunimatsu M, Kobayashi T, Honda H. Peptide array-basedinteraction assay of solid-bound peptides and anchorage-dependant cells and itseffectiveness in cell-adhesive peptide design. J Biosci Bioeng. 2006, 101(6), 485-95.