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ミトコンドリア内動態制御に基づくミトコンドリア遺伝子発現システムの開発

Research Project

Project/Area Number 10J02273
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

古川 亮  北海道大学, 大学院・生命科学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsミトコンドリア / ミトコンドリアDNA / 核酸医薬 / ドラッグデリバリーシステム / アプタマー / リポソーム / 遺伝子治療 / 核酸医療 / TFAM / GALA / DDS / ナノテクノロジー / Mitochondrial transcription factor A (TFAM) / オクタアルギニン / レシチン化スーパーオキシドジスムターゼ / ドラッグデリバリーシステム(DDS) / 転写 / 活性酸素
Research Abstract

本研究は,ミトコンドリアにアンチセンス核酸(RNA)を送達し,ミトコンドリア遺伝子発現を制御することを最終目標とする.当研究室では,ミトコンドリア融合性リポソーム(MITO-Porter)を開発しており,本ナノキャリアを用いてミトコンドリアにアンチセンスRNAを送達する.今年度は,(1)アンチセンスRNA封入MITO-Porterによるミトコンドリア遺伝子発現抑制評価,および(2)ミトコンドリア標的型アクティブターゲティングシステムの開発,に関する研究について報告する.
(1)アンチセンスRNA封入MITO-Porterによるミトコンドリア遺伝子発現抑制評価
本研究では,アンチセンスRNAをMITO-Porterに封入し,ミトコンドリア遺伝子発現の抑制効果を検証した.標的ミトコンドリアRNA(mtRNA),およびミトコンドリア膜電位の抑制効果を評価した.その結果,MITO-Porterにより,mtRNAの抑制効果と優位な膜電位の減少を誘起した.従って,MITO-PorterはアンチセンスRNAをミトコンドリアに送達し,ミトコンドリア遺伝子を抑制することで呼吸活性を低下させることが示唆された.
(2)ミトコンドリアを標的としたアクティブターゲティングシステムの開発
本研究では,ミトコンドリア移行性を有するRNAアプタマーをMITO-Porterに修飾し,その細胞内素過程を評価した.アプタマーのコレステロール誘導体をR8修飾MITO-Porterに修飾し,細胞内導入量,ミトコンドリア移行性を解析した.その結果,アプタマーの修飾により,細胞内導入量,ミトコンドリア移行性は上昇した.従って,アプタマーの修飾はMITO-Porterの生物学的利用性を向上させることが示唆された.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial delivery of bongkrekic acid using a MITO-Porter prevents the induction of apoptosis in human HeLa cells.2013

    • Author(s)
      Yamada Y, Nakamura K, Furukawa R, Kawamura E, Moriwaki T, Matsumoto K, Okuda K, Shindo M, Harashima H.
    • Journal Title

      J Pharm Sci.

      Volume: 102 Issue: 3 Pages: 1008-1015

    • DOI

      10.1002/jps.23442

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The manner in which DNA is packaged with TFAM has an impact on transcription activation and inhibition2012

    • Author(s)
      Furukawa R, Yamada Y, Matsushima Y, Goto Y-I, Harashima H.
    • Journal Title

      FEBS open bio.

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 145-150

    • DOI

      10.1016/j.fob.2012.06.001

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MITO-Porter; a cutting-edge technology for mitochondrial gene therapy2012

    • Author(s)
      Furukawa R, Yamada Y, Harashima H.
    • Journal Title

      Yakugaku Zasshi

      Volume: 132 Pages: 1389-1398

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual function MITO-Porter, a nano carrier integrating both efficient cytoplasmic delivery and mitochondrial macromolecule delivery2011

    • Author(s)
      Yamada Yuma, Ryo Furukawa, Yukari Yasuzaki, Harashima Hideyoshi
    • Journal Title

      Molecular Therapy

      Volume: 19 Issue: 8 Pages: 1449-1456

    • DOI

      10.1038/mt.2011.99

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Octaarginine-modified liposomes enhance the anti-oxidant effect of Lecithinized superoxide dismutase by increasing its cellular uptake2011

    • Author(s)
      Ryo Furukawa
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 404 Pages: 796-801

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ミトコンドリアを標的とした遺伝子治療に向けて2012

    • Author(s)
      古川亮
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリア標的型核酸デリバリーシステムの開発.2012

    • Author(s)
      古川亮,山田勇磨,原島秀吉.
    • Organizer
      第28回日本DDS学会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター (北海道)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] MITO-Porter : A cutting-edge nanocarrier for antisense nucleic acid delivery to mitochondria2012

    • Author(s)
      R. Furukawa, Y. Yamada, H. Harashima.
    • Organizer
      8th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutics Society
    • Place of Presentation
      Harvard Medical School (USA)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of DNA packaged with TFAM on transcription activation2011

    • Author(s)
      古川亮
    • Organizer
      5th SFRR-Asia, 8th ASMRM, 11th J-mit 2011
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • Year and Date
      2011-08-31
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ミトコンドリア転写因子TFAM-プラスミドDNA複合体のin vitro転写評価2011

    • Author(s)
      古川亮
    • Organizer
      第27回日本DDS学会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2011-06-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Octaarginine-modified liposome enhances anti-oxidant effect of PC-SOD through the improvement of intracellular trafficking.2010

    • Author(s)
      Ryo Furukawa
    • Organizer
      International Liposome Research Days & Lipids、Liposomes、& Membrane Biophysics
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2010-08-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 効率的な細胞内導入を目的としたレシチン化SOD(PC-SOD)搭載R8リポソームの構築およびその機能評価2010

    • Author(s)
      古川亮
    • Organizer
      日本薬剤学会第25年会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2010-05-10
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakusetu/index.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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