CPP

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導入

細胞浸透ペプチド（CPP）は、細胞膜や組織バリアを越えて、タンパク質、RNA、DNA、その他のバイオ分子を細胞内に運ぶことができる短いペプチドのクラスです。これらはエンドサイトーシスや直接浸透メカニズムを通じて細胞に取り込まれます。他の非天然化学分子と比較して、CPPは良好な生体適合性、細胞に対する低毒性、細胞輸送後の分解性、そして生物活性タンパク質との直接融合および再組換え発現の利点を持っており、細胞内分子を標的としたドラッグデリバリー技術の開発において重要なツールとなっています。また、バイオメディカル研究における応用の見通しも良好です。

分類

細胞浸透ペプチドは、その配列、起源、機能、細胞侵入メカニズムに基づいて分類することができ、統一された分類基準はありません。比較的一般的な分類方法は、細胞浸透ペプチドの物理化学的特性に基づいており、陽イオン性、両親媒性、疎水性の3つのカテゴリに分類されます。

細胞浸透ペプチドの細胞侵入メカニズム

一般的に、細胞浸透ペプチドは異なる経路を通じて細胞質に入ると考えられており、これらの侵入経路は大きく2つのカテゴリ、エンドサイトーシス経路と直接浸透経路に分類できます。これら2つの侵入経路を区別することは技術的には難しくなく、直接浸透経路を通じて細胞に入る蛍光標識されたCPPの蛍光は均一に拡散するはずですが、エンドサイトーシスを通じて細胞に入るCPPの蛍光は小胞の封入により点状分布を示すはずです。CPPの内部化メカニズムは、ペプチドと基質の性質、細胞の種類、融合、細胞の生存能力、細胞膜および細胞外マトリックスの組成、温度、イオン強度、pHなどの環境要因に依存します。

CPPの治療応用

CPPは、さまざまなバイオ分子を共有結合または物理的複合体を通じて結合する能力があるため、幅広い応用があります。最も価値のある応用の1つは、病気治療における薬剤の効果を促進するためのデリバリー車両としての役割です。薬剤やその他の治療分子を細胞内に導入する能力は、CPPに大きな治療的潜在能力を与えます。発見以来、CPPがタンパク質や他のバイオ分子を細胞に運ぶキャリアとして機能する能力は、in vitro実験で継続的に探求されてきました。その後、マウスでのin vivo実験により、TAT結合β-ガラクトシダーゼが腹腔内注射後にすべてのマウス組織（脳を含む）にデリバリーを完了する能力が示されました。CPPは、薬剤が細胞に入り、上皮細胞や血液脳関門を越えることを可能にする薬物デリバリーキャリアとして、多くの病気の治療に使用され始めました。

CPPの抗菌および抗ウイルス応用

抗微生物ペプチドは通常、両親媒性で強い陽イオン性を持ち、熱的に安定で、薬剤に対する低抵抗を生じ、真核細胞に対して本質的に無毒であるという利点があります。抗微生物ペプチドは、細菌や真菌の脂質膜に作用し、膜に孔を形成することによって微生物を殺すか、細胞膜の透過性を高めます。微生物に対する直接的な効果に加えて、AMPはマクロファージやリンパ球などの免疫細胞の蓄積を増加させることによって、先天的および適応的免疫応答を制御することもできます。5,000種以上の抗微生物ペプチドが同定または合成されています。抗微生物ペプチドは、グラム陽性菌、グラム陰性菌、原虫、真菌を含む病原微生物を殺す強力な能力を持っています。したがって、抗微生物ペプチドは食品および製薬の応用に使用できます。