| Project/Area Number |
21K06672
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
Motoyama Keiichi 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 教授 (50515608)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ゲノム編集 / ロタキサン / 超分子 / シクロデキストリン |
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| Outline of Research at the Start |
CRISPR-Cas9は革新的なゲノム編集技術であるが、安全性に優れる非ウイルキャリアによる全身投与可能なゲノム編集に成功した事例はほとんどない。これまで申請者らは、ゲノム編集分子であるCas9/ガイドRNA複合体(Cas9 RNP)と効率的に複合体を形成可能なアミノ化ポリロタキサン(NH2-PRX)を構築した。この非ウイルスキャリアであるNH2-PRXを用いて、本研究では全身投与で疾患や標的組織特異的に Cas9 RNP をデリバリー可能な基盤技術を構築し、安全かつ高効率なin vivoゲノム編集技術の開発を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
Recently, genome editing in which a Cas9 protein/sgRNA complex (Cas9 RNP) is pre-formed and introduced directly into cells has been attempted. Therefore, we focused on a supramolecular material called polyrotaxane (PRX) as a next-generation Cas9 RNP carrier. In this study, we performed structural optimization of NH2-PRX as a Cas9 RNP carrier. As a result, we succeeded in obtaining endosomal escape effect and Cas9 RNP release ability in cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
NH2-PRXは、混合するだけでアミノ基が回転・移動しながらCas9 RNPのアニオン性部位と相互作用することで、非常に高効率にトポロジカルな複合体を形成し、従来のキャリアと比較して、Cas9 RNPの安定性と細胞膜透過性を劇的に向上させることが可能である。本研究の最終目標は、全身投与で高効率かつ安全に、ゲノム編集を誘導可能なキャリアシステムを構築し、様々な遺伝性疾患に対する究極の根治療法を開発することである。
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