アセチルコリンエステラーゼ駆動の自己組織化を活用したアミロイドベータの染色と阻害

使用乙酰胆碱酯酶驱动的自组装进行淀粉样蛋白β染色和抑制

• 批准号: 17F17045
• 负责人: 浜地 格
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-07-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17045/
• 关键词: 超分子ヒドロゲル; 自己組織化材料

本年度は、がん組織特有のバイオマーカーや特製の中から、特に低pHに注目し、酸性pH環境で分子構造が変化し、ゾルからゲルに巨視的は相変化を起こす超分子と高分子をハイブリッドさせたゲルを合成した。これは、実験室のシャーレで培養した細胞系だけでなく、実際にマウスなどの生物個体in vivoでも利用できるようにすることを目指しているからである。ハイブリッドする高分子としては、オリゴエチレングリコールやフォスファチジルコリン分子骨格を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル型の水溶性高分子の用いることとし、この側鎖に超分子ゲル化剤をグラフトした。このグラフトにはアルデヒドとヒドラジドとの動的共有結合を用いるのが簡便で高収率であることを見出し、ポリマー／超分子ゲル化剤ハイブリッドの合成スキームを確立した。さらにがん細胞を標的化するために、葉酸リガンドをグラフトした。得られたハイブリッドのpH応答挙動実験から酸性でのゲル化を確認した。またゲルの構造を共焦点蛍光顕微鏡で観察すると、ナノ粒子状の会合体が数珠状にネットワークを形成していうることを見出した。細胞実験ではリガンド依存的にがん細胞へハイブリッドが取り込まれる挙動は今の所はっきりとはみられていない状況であり、分子設計の練り直しが必要と判断した。

今年，我们将重点关注癌症组织特有的生物标志物和特殊产品中的低pH值，重点合成在酸性pH环境下分子结构发生变化并经历从溶胶到凝胶的宏观相变的超分子和聚合物。这是因为我们的目标是使其不仅可用于实验室培养皿中培养的细胞系，而且还可用于小鼠等活体生物体的体内。作为杂化聚合物，使用具有低聚乙二醇或磷脂酰胆碱分子骨架的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯型水溶性聚合物，并且将超分子胶凝剂接枝到该聚合物的侧链上。我们发现醛和酰肼之间的动态共价键接枝很方便并且产率很高，并建立了聚合物/超分子胶凝剂杂化物的合成方案。为了进一步靶向癌细胞，他们移植了叶酸配体。根据所得杂化物的pH响应行为实验，证实了酸性条件下的凝胶化。此外，通过使用共焦荧光显微镜观察凝胶结构，他们发现纳米颗粒状聚集体可以形成珠状网络。在细胞实验中，尚未清楚地观察到杂交体以配体依赖性方式掺入癌细胞的行为，因此确定需要重新考虑分子设计。

项目成果

Imaging-Based Study on Control Factors over Self-Sorting of Supramolecular Nanofibers Formed from Peptide- and Lipid-type Hydrogelators

基于成像的肽型和脂质型水凝胶形成的超分子纳米纤维自分选控制因素的研究

• DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.8b00260
• 发表时间: 2018
• 影响因子: 4.7
• 作者: Kubota Ryou;Liu Shuang;Shigemitsu Hajime;Nakamura Keisuke;Tanaka Wataru;Ikeda Masato;Hamachi Itaru
• 通讯作者: Hamachi Itaru