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ウイルスの標的化、細胞内侵入、エンドソーム脱出能を移植した新規ナノキャリアの開発

Research Project

Project/Area Number 17J06926
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

劉 秋実  大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsB型肝炎ウイルス / ドラッグデリバリーシステム / ナノキャリア / ペプチド
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、B型肝炎ウイルス(HBV)の外皮Lタンパク質粒子(バイオナノカプセル;BNC)の研究を通して得られたHBV 由来「能動的標的化機構、細胞内侵入機構、エンドソーム脱出機構」を解析及び活用し、リポソーム(LP)等の脂質ナノキャリアに同機能を再構成することを目指す。
NTCP(Na-taurocholate co-transporting polypeptide)が唯一のHBV受容体とされてきたが、我々はミリストイル修飾したBNC(HBVモデル)を用いて、細胞内侵入過程における同受容体の役割を解析した結果、HBVが当初細胞表面に結合するのは細胞表層NTCP受容体でなく、HSPG(heparan sulfate proteoglycan)受容体が支配的であることを示した。私はHBVの細胞接着、細胞内侵入に関するHSPG受容体との結合領域(pre-S1領域のアミノ酸30-42残基)を同定した。HBVジェノタイプ間で高度的に保存されたアミノ酸残基(Asp-31、Trp-32、Asp-33)はヘパリン結合に対して不可欠である。
本年度は、HBVの能動的標的化機構、細胞内侵入機構を担う当ペプチドを中性LPに提示し、ペプチドのモル比、提示されたペプチドLPの粒子径やゼタ電位などの物性条件を検討し、臨床応用に近い化成品の最適化をした。また、作製されたペプチドLPにLuciferase siRNAや緑色蛍光タンパク質発現プラスミドを内封し、細胞質送達を行ったが、エンドソーム脱出が不十分のため、細胞内の遺伝子発現は検出されなかった。今後、効率的なエンドソーム脱出機構の搭載が必要と考えている。本研究の成果は、HBV治療薬の全く新しい創薬ポイントを提供する。また、HBV初期感染機構を分子レベルで明らかにしたものであり、ウイルス由来でありながら人工DDSナノキャリアの実用化に大きく貢献する。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] A hepatitis B virus-derived human hepatic cell-specific heparin-binding peptide: identification and application to a drug delivery system2019

    • Author(s)
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Kuroda Shun'ichi
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 322-335

    • DOI

      10.1039/c8bm01134f

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oriented immobilization to nanoparticles enhanced the therapeutic efficacy of antibody drugs2019

    • Author(s)
      Iijima M, Araki K, Liu Q, Somiya M, Kuroda S
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 86 Pages: 373-380

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2019.01.011

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and assembly of Hepatitis B virus envelope protein-derived particles in Escherichia coli2017

    • Author(s)
      Li Hao、Onbe Keisuke、Liu Qiushi、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Seno Masaharu、Tada Hiroko、Kuroda Shun’ ichi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 490 Issue: 2 Pages: 155-160

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.06.015

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Current Progress of Virus-mimicking Nanocarriers for Drug Delivery2017

    • Author(s)
      Masaharu Somiya*, Qiushi Liu*, and Shun’ichi Kuroda.
    • Journal Title

      Nanotheranostics

      Volume: 1 Issue: 4 Pages: 415-429

    • DOI

      10.7150/ntno.21723

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Identification of hepatitis B virus-derived heparin-binding domain: application for liposomal drug delivery2018

    • Author(s)
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Kuroda Shun'ichi
    • Organizer
      2018 CRS Annual Meeting and Exposition
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] B型肝炎ウイルス由来の新規ヘパリン結合ドメインの同定及びDDSへの応用2018

    • Author(s)
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Kuroda Shun'ichi
    • Organizer
      The 34nd Annual Meeting of the Japan Society of Drug Delivery System
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Creation and application of hepatitis B virus-mimicking nanoparticle for drug delivery2018

    • Author(s)
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • Organizer
      21st SANKEN International Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] B型肝炎ウイルスの新規細胞結合ドメインの同定2017

    • Author(s)
      劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一
    • Organizer
      生物工学若手研究者の集い(若手会)夏のセミナー2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] B型肝炎ウイルスの新規細胞結合ドメインの同定及び受容体の探索2017

    • Author(s)
      劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一
    • Organizer
      日本生物工学会セルプロセッシング計測評価研究部会第9回若手研究シンポジウ
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] B型肝炎ウイルスの新規細胞接着ドメインの同定及びDDSへの応用2017

    • Author(s)
      劉 秋実, 曽宮 正晴, 黒田 俊一
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] NOVEL HEPARIN-BINDING DOMAIN OF HEPATITIS B VIRUS: APPLICATION TO DRUG DELIVERY SYSTEM2017

    • Author(s)
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • Organizer
      Biomaterials International 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of Cell Attachment and Entry of Hepatitis B Virus2017

    • Author(s)
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • Organizer
      5th JAPAN-TAIWAN-KOREA HBV Research Symposium 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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