「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 726 June, 2009
業績紹介：ハイブリッドリポソームを用いた大腸がんの肝転移抑制に関する基礎研究上岡龍一(崇城大学応用生命科学・A03 計画研究代表者）

定した。HL で処理した Colon26 細胞は DMPC 単一リポソームで処理したものに比べ 1.5 倍の DNA 断片化率を示し、HL によるアポトーシス誘導が示唆された。
（５） 肝転移モデルマウスを用いて、HL の治療効

論文題目："ハイブリッドリポソームを用いた大腸がん果を検討した。肝臓および脾臓の体重比臓器重量は、の肝転移抑制に関する基礎研究"

Control 群と統計的有意差が見られ、HL の肝転移モデ

著者：船本幸太, 市原英明, 松下琢, 松本陽子,ルマウスに対する治療効果が明らかになった。

上岡龍一*

一方、HL の肝臓および脾臓の臓器写真により、HL

雑誌巻号：YAKUGAKU ZASSHI, 129, 465–473 (2009)

投与群では異常な所見は認められず、正常肝臓と同様の知見が得られた（図 1）。このことから HL の in vivo

筆者らが創製したハイブリッドリポソーム(HL)は、における肝転移抑制効果が示唆された。

緩衝溶液中でベシクルとミセル分子を超音波照射するだけで調製でき、有機溶媒の混入がなく長期的に安定であるという特徴がある[1]。現在までの HL の研究において、 (a) in vitro において、従来の抗がん剤を封入せず HL のみで、種々のがん細胞に対し、アポトーシスを誘導し、高い抗腫瘍効果を示すことが明らかになった[2]。(b) HL の膜流動性が高くなると、ヒト大腸がん細胞膜に蓄積し、抗腫瘍効果が増大することが明らかになった[3]。さらに、(c)生命倫理委員会の承認後、臨床応用において副作用がなく、固形リンパ腫瘍の顕著な縮小効果が得られている[4]。

図 1

本研究では、まず、in vitro においてマウス大腸がん(Colon26)細胞に対する DMPC と C12(EO)23 からなる HLの抗腫瘍効果を検討した。次に、HL の肝転移モデル大腸がんの肝転移モデルマウスに対する HL の治療効果（６）in vivo における HL の肝転移大腸がんに対すマウスに対する治療効果および治療メカニズムについる治療メカニズムを TUNEL 法で検討した。HL 投与群て検討した。さらに、肝転移モデルマウスに対する HLにおいて茶色に染色されたアポトーシス細胞が観察さの安全性を検討した。以下に結果を示す。

れた。Control 群においては、アポトーシス細胞は確認（１）HL のサイズを動的光散乱法により測定した。

されず、in vivo における HL によるアポトーシス誘導

HL のサイズは調製直後から、肝臓や脾臓などの細網が確認された。

内皮系組織への捕捉が回避できる 100 nm 以下のサイ（７） 肝転移モデルマウスに対する HL の安全性をズを 1 ヶ月以上維持した。また、37 ℃の血清中におい検討したところ、体重変化および血液検査において異ても HL の安定性が確認され、臨床応用に適している常は認められず、HL は肝転移モデルマウスに対してことが明らかになった。

血液毒性を示さないことが明確になった。

（２）HL の Colon26 細胞に対する増殖抑制効果を

以上のように、HL の大腸がんに対する「副作用の検討した。HL の 50％増殖抑制濃度（IC50）値は、DMPCないアポトーシス誘導による治療効果」が初めて認め

単一リポソームの約 1/2 であり、HL の Colon26 細胞にられた。大腸がんの新しい治療薬として期待できる。

対する高い増殖抑制効果が明らかになった。
（３）蛍光標識した HL を用いて、Colon26 細胞膜

参考文献[1] R. Ueoka et al., J. Am. Chem. Soc., 110, 1588-1595(1988). [2] Y. Matsumoto et al., Int. J. Cancer, 115,
377-382 (2005). [3] Y. Komizu et al., Bioorg. Med. Chem.
Lett., 16 6131-6134 (2006). [4] H. Ichihara et al.,
Anticancer Res., 28 1187-1196 (2008).

への蓄積を観察した。添加 30 分後から経時的に蛍光蓄積量の増大が観察され、HL が Colon26 細胞膜に蓄積することが明らかになった。
（４）フローサイトメーターを用いて Colon26 細胞に対するアポトーシス誘導による DNA 断片化率を測

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「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 726 June, 2009
第９回日本蛋白質科学会・ワークショップ“生体分子の揺らぎと機能”報告片岡幹雄（奈良先端大物質創成・A02 計画研究代表者）の動的性質の違いが糖鎖認識に重要であるとする考察を述べられた。生体高分子の中では一番構造解析の困難な糖鎖について、ダイナミクスを含めた緻密な研究

関西での新型インフルエンザの流行で関西地区でのが進んでいることに感動を覚えた。桑島（岡崎統合バ

学会が続々と中止や延期になっていた時期にあたる平イオ・A03 計画研究代表者）は、シャペロニンのダイ成 21 年 5 月 20 日―22 日に、第 9 回日本蛋白質科学

ナミクスを理解するための重水素交換 NMR 法の現況会が、熊本で無事開催された。この学会において、本を紹介された。920MHzNMR により、GroES の NMR

学術領域と共催により、“生体分子の揺らぎと機能”とシグナルを精度よく分離できることを示し、GroES で題するワークショップが開かれた。最終日の最後の時は、GroEL との相互作用部位よりも中央付近が揺らい間帯であったにもかかわらず、おおぜいの参加者があでいることを示された。GroEL-GroES 複合体への今り、盛況であった。

後の展開が楽しみである。芳坂（北陸先端大・A02 計

まず、領域代表の寺嶋（京大・A01 計画研究代表者）画研究代表者）は、氏の開発された非天然アミノ酸導から、ワークショップの趣旨説明がなされた。本学会

入法と蛍光性非天然アミノ酸を導入したカルモジュリのワークショップの提案の締め切りが、新学術領域のンやマルトース結合蛋白質のダイナミクスについての採否決定の前であり、採択されなかったらどうしよう研究を紹介された。基質結合に伴う構造変化を FRETと悩んだという裏話が紹介された後、静的な構造からの効率で明瞭に示されている。いつもながら、このス機能を推定する現在の構造生物学・分子生物学の枠組マートな技術の可能性に大きな期待を抱いた。最後にみに加えて、ダイナミクスを明確に取り入れ、時間に片岡が、中性子非干渉性散乱による蛋白質動力学の研依存した化学反応の連鎖である機能を理解する生命分究について、折り畳みの効果や水和の効果等中性子の子科学の枠組みが重要になると、本学術領域の主題を特長を生かした測定法を紹介した。また、構造揺らぎわかりやすく説明された。ついで、過渡的回折格子法や外部刺激による構造変化を記述、予測することによによる最近の光受容タンパク質に関する研究を紹介さり、構造→動力学→機能という本来あるべき姿で生命れた。特に PixD が 5 量体と 10 量体の平衡にあり、光分子の理解を進めなければならないと、ワークショッ反応により 10 量体は大きな構造変化が認められるが、プを総括した。

5 量体では構造変化が検出できないという話は興味深
プログラム

いものであった。平田（分子研・A03 計画研究代表者）
は 3D-RISM 理論に基づき、アクアポリンの透過分子

寺嶋正秀

タンパク質反応中間体における揺らぎの検出識別機構を説明した。アンモニア分子は、アクアポリ
平田文男

ンを透過できることを示し、チャネルを構成するアミ蛋白質の構造揺らぎと共役した分子認識：
統計力学理論ノ酸の揺らぎを理論に取り入れることの重要性を指摘
岡本祐孝

された。岡本（名大･A01 計画研究代表者）は、マノゆらぎを誘起する拡張アンサンブル法によるタンパク質の折畳みシミュレーション

チカノニカル法とレプリカ交換分子動力学芳を駆使した拡張アンサンブル法によりかなり大きな蛋白質につ加藤晃一

タンパク質による糖鎖認識のダイナミクス

いても、折り畳みのシミュレーションが可能になった

桑島邦博

大腸菌シャペロニンの構造ダイナミクスと機能発現とする最近の進展を紹介された。拡張アンサンブル法
芳坂貴弘の有効性を再認識するとともに、その適用範囲の広が非天然アミノ酸導入技術を利用したタンパりに感銘を受けた。加藤（岡崎統合バイオ・A03 計画ク質の部位特異的蛍光標識と FRET 解析研究代表者）は、920MHzNMR を駆使した糖蛋白質への応用
片岡幹雄の構造についての研究を紹介された。分岐の仕方により、蛋白質の運動性が異なるという結果を示され、こ2タンパク質動力学に対する水和の効果「揺らぎと生体機能」ニュースレター
No. 7
26 June, 2009
桑島グループの真壁氏が蛋白質科学会若手奨励賞を受賞
片岡幹雄（領域事務担当）

シートが形成されるかは、研究モデルシステムが欠如しているため、調べることが困難でした。真壁さんは、

平成 21 年 5 月 20 日（水）から 22 日（金）まで、このチャレンジングな課題に、OspA とよばれる細胞

熊本全日空ホテルニュースカイで開催された第 9 回日表層蛋白質をモデルとして、取り組みました。OspA

本蛋白質科学会年会において、本新学術領域研究の計

蛋白質の単層βシート（SLB）は、疎水コアを持たず、画研究班員である桑島邦博氏（A03 班、自然科学研究

βシートの純粋な特性を調べるために最適の系です。

機構・岡崎統合バイオサイエンスセンター）のグルー

SLB の構造に重要なターン部位に摂動を加え、構造がプの真壁幸樹助教が、蛋白質科学会若手奨励賞を受賞

どのように変化するのかを結晶構造解析を含め、詳細されました。本領域からも心からお祝いしたいと思いに検討しました。摂動により大きなシート構造の再編ます。日本蛋白質科学会では、2008 年東京年会より若成が生じ、主鎖水素結合の数を最大にしているという手研究者による優れた研究発表に対し、「若手奨励賞」事実を明らかにしました。この結果に基づき、OspAと「ポスター賞」の表彰を行ってきました。毎年、3のドメイン間配置をデザインし、デザイン通りの構造件程度の若手奨励賞と合計 10 件程度のポスター賞がが形成されることも証明しています。真壁さんは、主授与されています。受賞者は年会の懇親会席上で表彰

鎖水素結合に依存したβシートの形成は特異的な側鎖され、学会から記念品と表彰状が授与されます。今回間相互作用を必要としないことから、アミロイドのよの 2009 年熊本年会においても 10 件の若手奨励賞シン

うな構造においてもβシート構造が広く見出されるのポジウム発表者の中から、3 名の若手奨励賞受賞者がではないかと推定しています。今回の受賞はこの優れ選ばれました。

た研究発表に対して与えられたものです。また、ター

真壁さんの研究発表タイトルは「βシート形成におン部位の摂動により大きな構造再配置をデザインするける主鎖水素結合の役割」です。これまで、隣り合っという研究は、本新学術領域研究の目的にも合致してたβストランドの相対配置がどのように決定され、βおり、今後の研究の展開が期待されます。

月原冨武会長、山縣ゆり子年会長ともに若手奨励賞、ポスター賞の受賞者達。中央が真壁さん。

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