| Project/Area Number |
22KJ2297
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| Project/Area Number (Other) |
21J21251 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 37010:Bio-related chemistry
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
古川 寛人 鳥取大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | β-Annulusペプチド / エンベロープウイルス / ウイルスレプリカ / SARS-CoV-2 / 無細胞タンパク質発現 / 人工ウイルスキャプシド / エンベロープウイルスレプリカ / β-Annulus / ワクチン / エンベロープ型ウイルスレプリカ |
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| Outline of Research at the Start |
コロナウイルスSARS-CoV-2は、自身のエンベロープ上に宿主細胞表面のACE2受容体に結合することで細胞内へのウイルスの侵入の役割を担っているS proteinが提示している。近年我々は、アニオン性キャプシドとカチオン性脂質との複合によりコロナウイルスを模倣したエンベロープ型人工ウイルスキャプシドの構築に成功している。さらに、無細胞タンパク質発現系により機能性膜タンパク質の搭載を報告している。そこで本研究では、SARS-CoV-2由来のS proteinを搭載したエンベロープ型ウイルスレプリカの構築及び、ACE2受容体との結合評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度の研究では、まず、カチオン性エンベロープ型人工ウイルスレプリカの巨大単層ベシクル(GUV)及びがん細胞への取込みを検討した。人工ウイルスキャプシドの外部表面に配向するC末端側にGluを導入したβ-Annulus-EEペプチドを合成し、その自己集合からなるアニオン性キャプシドとカチオン性脂質DOTAP及び両性イオン性脂質DOPCからなる脂質二分子膜との複合化によりカチオン性エンベロープ型ウイルスレプリカを構築した。そしてキャプシド側をTMR、エンベロープ側をNBDで蛍光標識したウイルスレプリカをアニオン性GUV及びHepG2細胞へ添加しCLSMにより取込挙動を観察した。その結果、どちらも膜融合を介した取込挙動が観察され、ウイルスモデルとしての応用が可能であることを示した。次に、SARS-CoV-2由来の膜タンパク質であるSpike (S) proteinを搭載したウイルスレプリカの構築を検討した。エンベロープウイルスレプリカ存在下で無細胞タンパク質発現によりS proteinを搭載したウイルスレプリカを作製した。作製したS protein搭載ウイルスレプリカを用いてイメージングフローサイトメトリー解析、水晶振動子マイクロバランス法(QCM)、膜局在型ACE2-EGFP発現HeLa細胞を用いたCLSMにより感染に関与するACE2受容体との詳細な結合評価を行った。その結果、ウイルスレプリカ上に提示したS proteinにおいても野生型や変異型S proteinと同程度の強い結合が確認された。今後は、S proteinを抗原としたワクチン材料やACE2受容体発現細胞選択的なDDSキャリアへの応用が期待される。
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