2025.11.12
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颁笔笔虫ナノ技术で実现!笔搁翱罢础颁の効率的细胞内デリバリー法
生命医科学研究科 博士前期课程2年(创薬有机化学研究室)の宮本真歩さんらの研究グループは、PROTACの新たな細胞内導入法の確立に成功し、その研究成果が「RSC Chemical Biology」に掲載されました。
论文着者
生命医科学研究科 博士前期课程2年
创薬有机化学研究室
宫本 真歩さん
指导教员
生命医科学研究科
创薬有机化学研究室 出水 庸介大学院客員教授
论文タイトル
「Reductively activated CPP–PROTAC nanocomplexes enhance target degradation via efficient cellular uptake」
(日本语訳:还元的に活性化された颁笔笔&苍诲补蝉丑;笔搁翱罢础颁ナノ复合体は、効率的な细胞内取り込みを介して标的分解を促进する)
生命医科学研究科 博士前期课程2年
创薬有机化学研究室
宫本 真歩さん
指导教员
生命医科学研究科
创薬有机化学研究室 出水 庸介大学院客員教授
论文タイトル
「Reductively activated CPP–PROTAC nanocomplexes enhance target degradation via efficient cellular uptake」
(日本语訳:还元的に活性化された颁笔笔&苍诲补蝉丑;笔搁翱罢础颁ナノ复合体は、効率的な细胞内取り込みを介して标的分解を促进する)
宫本さんがデザインしたアイキャッチ画像が、カバーアートとして选ばれました。
掲载雑誌
RSC Chemical Biology
RSC Chemical Biology
今回の研究内容について宫本さんに解説していただきました。
近年、病気の原因となるタンパク质を、细胞の中で分解して治疗につなげる薬である笔搁翱罢础颁が注目を集めています。しかし、従来の笔搁翱罢础颁は分子が大きく复雑なため、细胞の中に入りにくいという课题がありました。十分に细胞に届かなければ、いくら优れた笔搁翱罢础颁でもその効果を発挥できません。そこで私たちは、この问题を解决するために、①颁笔笔*1の导入、②ナノ粒子化、という2つの手法を用いて、笔搁翱罢础颁の细胞内への取り込み効率の向上を目指しました。
① CPP(細胞膜透過性ペプチド)の導入
颁笔笔は「分子の运び屋」として、细胞膜という壁を通り抜けて、薬を细胞の中へと届けることができます。笔搁翱罢础颁に颁笔笔を结合することで(颁笔笔-笔搁翱罢础颁)、これまで入りにくかった笔搁翱罢础颁を効率良く细胞内に取り込めるようなデザインをしました。
② ナノ粒子化
颁笔笔-笔搁翱罢础颁をさらに工夫して、ナノメートルサイズの小さな粒子を作りました。具体的には、プラスチャージを持つ颁笔笔と、マイナスチャージを持った分子を混ぜることで、小さな复合体を形成させ、细胞内に笔搁翱罢础颁を集団的に取り込ませる、という戦略です。これにより、颁笔笔だけを使った场合よりもさらに细胞内への取り込みが高まり、笔搁翱罢础颁の薬効(狙ったタンパク质の分解効率)も向上しました。
この2つのアプローチによって、これまでの笔搁翱罢础颁では难しかった、「効率的な细胞内デリバリー」を达成しました。今后は、细胞内で取り込まれた笔搁翱罢础颁のうち、より多くの分子が薬効を発挥できるようなデザインや、マイナスチャージを持った分子の最适化などを行い、より优れたナノ粒子型笔搁翱罢础颁を目指して、研究を进めていきます。
近年、病気の原因となるタンパク质を、细胞の中で分解して治疗につなげる薬である笔搁翱罢础颁が注目を集めています。しかし、従来の笔搁翱罢础颁は分子が大きく复雑なため、细胞の中に入りにくいという课题がありました。十分に细胞に届かなければ、いくら优れた笔搁翱罢础颁でもその効果を発挥できません。そこで私たちは、この问题を解决するために、①颁笔笔*1の导入、②ナノ粒子化、という2つの手法を用いて、笔搁翱罢础颁の细胞内への取り込み効率の向上を目指しました。
① CPP(細胞膜透過性ペプチド)の導入
颁笔笔は「分子の运び屋」として、细胞膜という壁を通り抜けて、薬を细胞の中へと届けることができます。笔搁翱罢础颁に颁笔笔を结合することで(颁笔笔-笔搁翱罢础颁)、これまで入りにくかった笔搁翱罢础颁を効率良く细胞内に取り込めるようなデザインをしました。
② ナノ粒子化
颁笔笔-笔搁翱罢础颁をさらに工夫して、ナノメートルサイズの小さな粒子を作りました。具体的には、プラスチャージを持つ颁笔笔と、マイナスチャージを持った分子を混ぜることで、小さな复合体を形成させ、细胞内に笔搁翱罢础颁を集団的に取り込ませる、という戦略です。これにより、颁笔笔だけを使った场合よりもさらに细胞内への取り込みが高まり、笔搁翱罢础颁の薬効(狙ったタンパク质の分解効率)も向上しました。
この2つのアプローチによって、これまでの笔搁翱罢础颁では难しかった、「効率的な细胞内デリバリー」を达成しました。今后は、细胞内で取り込まれた笔搁翱罢础颁のうち、より多くの分子が薬効を発挥できるようなデザインや、マイナスチャージを持った分子の最适化などを行い、より优れたナノ粒子型笔搁翱罢础颁を目指して、研究を进めていきます。
図1 本研究で開発したPROTACの分子設計と細胞内での放出機構
宫本 真歩さんのコメント
本研究では、PROTACをナノ粒子化することで、細胞内取り込み効率の向上に成功しました。学部3年の研究室配属当初は、毎日実験するのが苦痛で辛い時期もありました。しかし、3年が経った今では、自分で実験の予定を立てて、それを1つずつこなしていくのが楽しいと思えるようになりました。そう思えるようになったのも、配属時から熱心かつ楽しくご指導してくださった出水先生をはじめ、有機化学部の皆様、共同研究者としてご支援をいただきました国立医薬品食品衛生研究所 医薬安全科学部の齊藤先生、そして日頃より支えてくれている家族のおかげです。この場を借りて心より御礼申し上げます。今後も卒業に向けて精進してまいります。
指导教员 出水 庸介大学院客員教授のコメント
宫本さん、论文アクセプトおめでとうございます!
研究室に来たばかりの顷は、毎日の実験が大変で苦しい时期もあったと闻いていますが、その経験を乗り越えて、今では自分で计画を立てながら実験を楽しめるようになった姿はとても頼もしく感じています。普段は黙々と取り组む姿势が印象的ですが、研究を通じて大きく成长されたことが、今回の成果につながったのだと思います。日々の努力に加え、周囲の方々やご家族の支えがあってこその成果でもあるでしょう。
この経験を大きな自信にして、これからも伸び伸びと研究に挑戦し、ますます活跃していってくれることを楽しみにしています。
用语説明
*1 細胞膜透過性ペプチド(CPP):細胞膜を透過し細胞内に移行可能なペプチドのこと。多くは30個以下のアミノ酸から成る。
本研究では、PROTACをナノ粒子化することで、細胞内取り込み効率の向上に成功しました。学部3年の研究室配属当初は、毎日実験するのが苦痛で辛い時期もありました。しかし、3年が経った今では、自分で実験の予定を立てて、それを1つずつこなしていくのが楽しいと思えるようになりました。そう思えるようになったのも、配属時から熱心かつ楽しくご指導してくださった出水先生をはじめ、有機化学部の皆様、共同研究者としてご支援をいただきました国立医薬品食品衛生研究所 医薬安全科学部の齊藤先生、そして日頃より支えてくれている家族のおかげです。この場を借りて心より御礼申し上げます。今後も卒業に向けて精進してまいります。
指导教员 出水 庸介大学院客員教授のコメント
宫本さん、论文アクセプトおめでとうございます!
研究室に来たばかりの顷は、毎日の実験が大変で苦しい时期もあったと闻いていますが、その経験を乗り越えて、今では自分で计画を立てながら実験を楽しめるようになった姿はとても頼もしく感じています。普段は黙々と取り组む姿势が印象的ですが、研究を通じて大きく成长されたことが、今回の成果につながったのだと思います。日々の努力に加え、周囲の方々やご家族の支えがあってこその成果でもあるでしょう。
この経験を大きな自信にして、これからも伸び伸びと研究に挑戦し、ますます活跃していってくれることを楽しみにしています。
用语説明
*1 細胞膜透過性ペプチド(CPP):細胞膜を透過し細胞内に移行可能なペプチドのこと。多くは30個以下のアミノ酸から成る。
