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Construction of Nanostructure with DNA-protein hybrid molecules for cell reprogramming

Research Project

Project/Area Number 16K01388
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Mie Masayasu  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (40334528)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsDNA-タンパク質ハイブリッド分子 / Rep / 転写因子 / リプログラミング / タンパク質導入 / DNA-タンパク質ハイブリッド分子 / 生物・生体工学 / 再生医学
Outline of Final Research Achievements

In this research, a novel method for cell reprogramming by using DNA-protein hybrid molecules is developed. To induce cellular reprogramming, combinations of transcription factors should be introduced into cells. To form complex of transcription factors, DNA-protein hybrid molecules are focused. Firstly, to clarify whether combinations of protein can be introduced into a cell, transcription factor combined with Green fluorescence protein was introduced into cells. From the results, it was clarified that combination of protein which formed complex can be introduced into cells. Secondly, a new method for construction of DNA-protein hybrid molecule is developed. By fusing a protein of interest to replication initiator protein, DNA-protein hybrid molecules can be constructed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞のリプログラミングは、再生医療や組織工学分野において多大な貢献をするものと考えられている。しかしながら、遺伝子の導入による細胞のリプログラミングは、細胞の癌化など安全性の面に問題がある。本研究で得られた成果は、遺伝子導入よりも安全性の高いタンパク質導入によりリプログラミングの効率を高めることが期待出来ることから、その社会的意義は大きい。また、ここで開発した酵素を用いたDNAとタンパク質の結合手法は、DNA構造体に機能性タンパク質を簡便に導入することを可能とする。したがって、その学術的意義も大きい。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Construction of DNA-displaying nanoparticles by enzymatic conjugation of DNA and elastin-like polypeptides using a replication initiation protein2020

    • Author(s)
      Wei Guo, Yasumasa Mashimo, Eiry Kobatake, Masayasu Mie
    • Journal Title

      Nanotechnology

      Volume: 31 Issue: 25 Pages: 255102-255102

    • DOI

      10.1088/1361-6528/ab8042

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of DNA-NanoLuc luciferase conjugates for DNA aptamer-based sandwich assay using Rep protein2019

    • Author(s)
      Mie M, Niimi T, Mashimo Y, Kobatake E
    • Journal Title

      Biotechnol. Lett.

      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 357-362

    • DOI

      10.1007/s10529-018-02641-7

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Repタンパク質を利用したDNA-抗体結合タンパク質ハイブリッド分子の構築2020

    • Author(s)
      中山侑乃, 眞下泰正, 三重正和, 小畠英理
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経特異的転写因子タンパク質導入による iPS 細胞の分化誘導2019

    • Author(s)
      中馬眞ノ介, 眞下泰正, 三重正和, 小畠英理
    • Organizer
      第41回 日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Construction of DNA-protein Hybrid Molecule with Multiple Targeting Abilities for Cancer Immunotherapy2019

    • Author(s)
      ZHONG, Yixue; MASHIMO, Yasumasa; YANAGIDA, Yasuko; MIE, Masayasu; KOBATAKE, Eiry
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 転写因子タンパク質導入によるiPS細胞の分化誘導2019

    • Author(s)
      中馬 眞ノ介・眞下 泰正・三重 正和・小畠 英理
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] DNA-タンパク質ハイブリッド分子を利用したセンシングシステム構築のためのRepタンパク質の改変2018

    • Author(s)
      平島 玲奈, 眞下泰正,三重正和,小畠英理
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Construction of DNA Aptamer Displayed Nanoparticles Using Rep Protein2018

    • Author(s)
      Wei GUO, Yasumasa Mashimo, Masayasu Mie, Eiry Kobatake
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 転写因子タンパク質導入による細胞機能制御2017

    • Author(s)
      島村萌里,眞下泰正,三重正和,小畠英理
    • Organizer
      第39回 日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] DNA複製開始タンパク質を利用したDNA-タンパク質ハイブリッド分子の構築2017

    • Author(s)
      三重正和、新美貴大、眞下泰正、小畠英理
    • Organizer
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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