培養細胞を用いた機能性タンパクデリバリーシステムの開発

• Project/Area Number: 14656103
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied animal science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 矢野 秀雄 京都大学, 農学研究科, 教授 (20026587)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河内 浩行 京都大学, 農学研究科, 助手 (00324666) ; 松井 徹 京都大学, 農学研究科, 助教授 (40181680)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: IGF-I / NIH3T3細胞 / ディフュージョンチェンバー / タンパクデリバリーシステム

Research Abstract

動物の成長を促進する機能性タンパクを大量に発現する線維芽細胞株を樹立し、それをメンブレンフィルターによって宿主遊走細胞は侵入できないが、宿主動物の体液成分の栄養およびホルモン等は自由に行き来できるディフュージョンチェンバー内に封入して動物体内に移植することにより、機能性タンパクの発現を長期的に維持し動物の成長を促進させようとするシステムの確立を計った。
まずこのタンパクデリバリーシステムの最初のモデル系として機能性タンパクにインスリン様成長因子(IGF-I)を用いることにした。昨年度単離したステーブルにマウスIGF-Iを発現するマウス線維芽細胞株であるNIH3T3細胞株について、遺伝子が組み込まれる領域によって発現量が異なると思われるので、複数の細胞株についてそれぞれの培養培地を回収しWestern BlottingによりIGF-Iの発現を調べたが、濃縮を行っても培養培地でのIGF-Iの発現は確認することができなかった。この理由としてIGF-Iの分泌量がWestern Blottingの検出限界以下であること、あるいは培地中のプロテアーゼにより分泌されたIGF-Iが分解を受けてしまったことが考えられたため、タンパクの発現量ではなく、RT-PCRにより各細胞株でのIGF-IのmRNA発現量を比較し、その発現量の高い株を選択した。このようにして得られた細胞をディフュージョンチェンバー内に封入し、マウスの腹腔内に移植した。コントロールベクターをトランスフェクトしたNIH3T3細胞を埋め込んだマウスとの増体について3ヶ月に渡り比較したが、有意な差は得られなかった。実験終了後取り出したチェンバー内でのIGF-Iの発現についてはRT-PCRにより確認できた。ステーブルにマウスIGF-Iを発現するNIH3T3細胞株でのIGF-Iの発現量が予想外に低かったために増体に対する効果が得られなかったと考え、今後はさらに強力なプロモーターを有するベクターを用いて機能性タンパクデリバリーシステムの確立をめざす。