BIOMOLECULE DELIVERY SYSTEMS / 生体分子導入技術


The delivery of biomolecules in cells currently depend greatly on conventional methods such as electroporation, conjugation and transduction. However, although highly applicable, these methods can be tedious and time consuming. Low transformation efficiency and their applicability to certain bacterial strains is also known as a limitation. In our group, we try to employ cell-penetrating peptides as a tool to overcome some of these highlighted challenges.
 
現在、細菌体内へ生体分子(DNA、ペプチド等)を導入する技術は、主にエレクトロポレーション、接合伝達、トランスダクションなどが利用されています。しかし、これらの方法は、導入可能な細菌種が限られており、また導入効率が低いことも課題として挙げられています。我々のグループでは、上記の課題を解決するため、膜透過性ペプチドに着目し、細菌への新たな生体分子導入技術の開発に挑戦しています。


RESEARCH HIGHLIGHTS / 研究成果


Abiotic Factors Promote Cell Penetrating Peptide Permeability in Enterobacteriaceae Models
PUBLICATION: Toyohara D et al., Front Microbiol. 10:2534 (2019)
COLLABORATORS: Muraoka Lab, Tokyo University of Agriculture and Technology
 
SUMMARY: To evaluate the applicability of cell-penetrating peptides (CPPs) as a biomolecule carrier with diverse bacterial strains, we evaluated and optimized factors that may play an important role in elevating CPP permeation efficiency. Based on our evaluation, we showed that 2 abiotic factors, temperature and tonicity promoted CPP permeation. Using our optimized conditions, we showed that CPP permeation was promoted in 9 out of 10 Enterobacteriaceae strains.
 
本研究では膜透過性ペプチド(CPP)を生体分子キャリアーとして多様多種な細菌に対して応用できることを検証するために、CPPの導入に関わる様々な要因を検証し、最適化しました。我々の検証では、温度および浸透圧はCPPの導入率に大きく影響することが示唆されました。これらの最適化条件を利用し、腸内細菌科の10菌種に対してCPPの導入を行った結果、9菌種においてCPPの導入率の向上が確認できました。