再生医療を支える、
動物由来フリーの高機能細胞培養コート材
Cell Culture Coating Material for Regenerative Medicine
海洋生物由来の接着タンパク質を基盤にデザインした組換えタンパク質 FP121 は、 iPS 細胞をはじめとするデリケートな細胞の接着・増殖を強力に支援する次世代の培養コート材です。 動物由来原料を用いないため、ロット間変動や感染リスクの懸念から解放された、 再生医療グレードへの展開を視野に入れた基材を提供します。
課題と解決策
⚠ 現行技術の課題
- ✕ Matrigel™ のロット間変動 — マウス肉腫由来で動物由来リスク（ウイルス・プリオン）管理が必要。臨床応用上の懸念が指摘されている。
- ✕ 組換えラミニン等の高コスト — 代替品として普及しつつあるが製造コストが高く、細胞種によっては接着・増殖性能が不十分な場合がある。
- ✕ 浮遊細胞の接着が困難 — ポリスチレン表面の疎水性が強く、浮遊細胞や一次培養細胞の固定・解析に課題がある。
✓ Novelglue (FP121) による解決
- ✓ 大腸菌での大量合成が可能 — FP1–FP2–FP1 構造の組換えタンパク質。スケーラブルな生産プロセスで安定供給を実現。
- ✓ 多様な基材に強固に接着 — ガラス・プラスチック・テフロン等に湿潤下でも強固にコート。細胞の接着足場として機能する。
- ✓ EGF 様活性で増殖を促進 — FP2 ドメインが EGF 様活性を示し、血清非存在下でも細胞増殖を促進（Kawakami et al., 2025）。
- ✓ 完全 xeno-free — 非動物由来・組成明確。Chemically defined な培養系に適合。
技術データ
以下のデータは基礎研究段階のものです。(Kawakami et al., 2025)
~83%
K562 浮遊細胞接着率
CellTak (約89%) と同等の接着性能
4.6×
HeLa 細胞増殖率
陰性対照比、無血清条件 24h
63 kPa
湿潤下引張接着力
生理的食塩水中での接着力
6ヶ月+
室温保管安定性
遮光保管でコート性能を維持
| 指標 | 値 |
|---|---|
| K562 浮遊細胞接着率 | 約 83% |
| HeLa 細胞増殖率 | 陰性対照比 約 4.6 倍 |
| 接着力 (湿潤下) | 63 kPa |
| 接着力 (乾燥表面) | 0.2 MPa |
| 長期保管性 | 室温遮光で 6 ヶ月以上 |
※ 上記は基礎研究段階のデータです。詳細は Kawakami et al. (2025) を参照。
想定用途
iPS 細胞・幹細胞の維持培養コート材
Matrigel 代替の xeno-free 基材として。ロット間変動を解消し、再現性の高い培養環境を実現する。
神経系培養細胞の接着基材
PC12・初代培養神経細胞の接着。NGF 等の分化誘導刺激を阻害しないことを確認済み。
浮遊細胞の解析プラットフォーム
K562 等の浮遊細胞をスライドガラス上に固定し、蛍光観察・フローサイトメトリー等の解析を可能にする。
3D プリンティング足場材のコート剤
ポリスチレン・PET 等の人工材料表面に細胞を接着させる用途。組織工学的足場として展開。
科学的根拠
FP121 シリーズの設計と特性
FP121 は、ムール貝の足糸タンパク（Mussel Foot Protein; MFP）のアミノ酸配列をベースに設計された FP1–FP2–FP1 構造の組換えタンパク質です。
DOPA（3,4-ジヒドロキシ-L-フェニルアラニン）を含む FP1 ドメインが基材への強力な湿潤接着を担い、 EGF（上皮成長因子）様構造を持つ FP2 ドメインが細胞の接着・増殖促進活性を示します。
本技術の詳細な設計・特性評価については、Kawakami et al. (2025) として学術誌に報告されています。
References
- Kawakami Y., et al. Development of the FP121 series: Hybrid proteins mimicking marine adhesive proteins with cell adhesion and proliferation activity. Materials & Design, 2025. ScienceDirect →
- Aisenbrey E.A., Murphy W.L. Synthetic alternatives to Matrigel. Nature Reviews Materials, 2020, 5, 539–551. DOI →
- Ferreira L.A., et al. The future is fully defined: recombinant fragment E8 of laminin-511 is a viable xenofree alternative to Matrigel for hiPSC culture. bioRxiv, 2024. DOI →
- Choi J., et al. Sticky organisms create underwater biological adhesives driven by interactions between EGF- and GlcNAc-containing polysaccharides. Nature Communications, 2025, 16(1). DOI →
開発ステータス
現在、研究開発段階です。臨床応用・製品化の時期は未定です。
FP121 タンパク質設計・大腸菌発現系構築
組換えタンパク質の設計・発現・精製プロセスを確立。接着特性・細胞増殖促進活性を確認。
複数細胞種での性能評価
HeLa・K562・神経系細胞等での接着率・増殖率データの蓄積。最適コート条件の探索中。
基礎安全性試験
ISO10993 シリーズに基づく細胞毒性・遺伝毒性試験を実施中。
再生医療グレード品の製造プロセス確立
GMP 相当の品質管理体制の整備。共同研究パートナーと連携して推進予定。
※ 「PMDA 承認」「治験」「臨床試験」等の段階には至っておりません。本ページの情報はすべて研究開発段階のものです。