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臨床応用へ向けた細胞内シグナル応答型遺伝子キャリアの創生

Research Project

Project/Area Number 10J02427
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

土谷 享  九州大学, 工学研究院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords遺伝子デリバリー / 高分子素材 / ポリエチレングリコール / プロテインキナーゼ
Research Abstract

平成23年度はキナーゼ応答性ポリマー/プラスミドDNA(pDNA)複合体の安定性向上に関して検討した。これまでに親水性高分子であるポリエチレングリコール(PEG)をキナーゼ応答性ポリマーに修飾し(NPAK-PEG)、塩、血清タンパク質存在下で複合体が凝集することなく安定に存在することを示したが、PEG修飾によりNPAK-PEG/pDNA複合体がキナーゼの活性に関わらず導入遺伝子の発現を抑制することができないことが示唆されていた。本年度はこのNPAK-PEG/pDNA複合体をマウスに血中投与し、PEG修飾によるpDNAの血中滞留性が向上したかどうかを評価したが、PEG修飾したNPAK-PEGを用いた場合でも血中滞留性は向上しなかった。そこで申請者は、新たなアプローチとして疎水性分子であるコレステロールをキナーゼ応答性ポリマーに修飾した。NPAK-PEGも含め、これまでのキナーゼ応答性ポリマーはポリマーの正電荷とpDNAの負電荷による静電相互作用のみで複合体を形成していたのに対し、コレステロール修飾キナーゼ応答性ポリマーはコレステロールの疎水性相互作用も複合体形成に寄与することが期待された。主鎖を親水性の高いポリジメチルアクリルアミドとし、コレステロール修飾キナーゼ応答性ポリマー(PDAK-Cho1)を合成した。次に、PEG修飾ポリマーの安定性評価の際と同様に、塩、血清タンパク質存在下で複合体が安定に存在するかどうかを評価したところ、PDAK-Cho1/pDNA複合体は複合体が崩壊することなく粒子を形成していた。また、過剰のポリアニオン存在下でもpDNAを遊離しなかった。これらの結果から、コレステロール修飾により複合体の安定性が向上することが示唆された。PDAK-Cho1/pDNA複合体を実際にがんモデルマウスに投与したところ、コレステロール修飾により血中滞留性は大きく改善されることが示されたが、がん蓄積能が低く、がんにどのように蓄積させるかが今後の課題である。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Correlation between phosphorylation ratios by MALDI-TOF MS analysis and radioactivities by radioactive assay2012

    • Author(s)
      Akira Tsuchiya, et al
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 421 Issue: 2 Pages: 773-775

    • DOI

      10.1016/j.ab.2011.08.035

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement in the colloidal stability of protein kinase-responsive polyplexes by PEG modification2012

    • Author(s)
      Akira Tsuchiya, et al
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      Volume: 100 Issue: 5 Pages: 1136-1141

    • DOI

      10.1002/jbm.a.34049

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transgene regulation system responding to Rho associated coiled-coil kinase (ROCK) activation2011

    • Author(s)
      Akira Tsuchiya, et al
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 155 Issue: 1 Pages: 40-46

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2011.05.002

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide substrates for Rho-associated kinase 2 (Rho-kinase 2/ROCK2)2011

    • Author(s)
      Jeong-Hun Kang, et al
    • Journal Title

      PLOS One

      Volume: 6 Issue: 7 Pages: e22699-e22699

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0022699

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A gene delivery system specific for hepatoma cells and an intracellular kinase signal based on human liver-specific bionanocapsules and signal-responsive artificial polymer2010

    • Author(s)
      Jun Oishi, et al.
    • Journal Title

      International Journal of Pharmaceutics

      Volume: 396 Pages: 174-178

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コレステロール修飾によるキナーゼ応答性ポリマー/DNA複合体の安定化2011

    • Author(s)
      土谷享
    • Organizer
      第11回アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター(大阪)
    • Year and Date
      2011-09-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内シグナル応答型遺伝子キャリアの安定性向上に向けた検討2011

    • Author(s)
      土谷享
    • Organizer
      第27回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2011-06-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] PEG modification to the signal-responsive peptide grafted polymer for the gene delivery2010

    • Author(s)
      Akira Tsuchiya
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, Horiolulu, The United States of America
    • Year and Date
      2010-12-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Rho kinase活性応答型高分子の遺伝子キャリアとしての可能性2010

    • Author(s)
      土谷享
    • Organizer
      第32回バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      広島県広島市南区グランドプリンスホテル広島
    • Year and Date
      2010-11-30
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] The Development of the Transgene Regulation System Responding Protein Kinases2010

    • Author(s)
      Akira Tsuchiya
    • Organizer
      The 2nd Young Scientist Exchange Symposium for A3 Foresight Program in Daejon
    • Place of Presentation
      Korea Advanced Institute of Science and Technology, Korea
    • Year and Date
      2010-07-05
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Rho kinase活性に応答して細胞を識別する遺伝子キャリアの開発2010

    • Author(s)
      土谷享
    • Organizer
      第26回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市天王寺区 大阪国際交流センター
    • Year and Date
      2010-06-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Rho kinaseに応答した遺伝子発現制御システム2010

    • Author(s)
      土谷享
    • Organizer
      遺伝子・デリバリー研究会第10回シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道札幌市北区北海道大学
    • Year and Date
      2010-06-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] PEG修飾による細胞内シグナル応答型遺伝子キャリアの安定化2010

    • Author(s)
      土谷享
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市西区パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-05-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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

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