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細胞内寄生菌感染症の治療に向けた細胞接着能を有する銀ナノ粒子の開発

Research Project

Project/Area Number 22KJ2520
Project/Area Number (Other) 22J15152 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

原田 彩花  熊本大学, 自然科学教育部, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords細菌産生毒素 / 細胞接着性タンパク質 / 銀ナノプレート / 抗菌活性 / 細胞内寄生菌 / サルモネラ菌 / 感染症
Outline of Research at the Start

細胞内寄生菌感染症の治療には、抗菌物質が細胞内に取り込まれ、抗菌性を発揮させなければならない。しかし、抗菌物質は細胞内に浸透しにくく、細菌による抗菌薬の分解によって抗菌活性が低下するという問題点がある。そこで、高い抗菌性を持つ銀ナノ粒子に注目した。しかし、銀ナノ粒子は生理的条件下で不安定であり、凝集によって抗菌活性が著しく低下する。そこで本研究では、銀ナノ粒子表面にポリエチレングリコールを修飾することで、銀ナノ粒子の分散安定性を向上させる。その後、配位結合によって細胞接着性を有するタンパク質(SubB)を修飾し、SubBの導入率と分散安定性、抗菌活性、細胞取り込みの関係性について明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

令和4年度は、腸管出血性大腸菌O113株が産生するタンパク質毒素(SubAB)のBサブユニット(SubB)の細胞接着性に着目し、高く広い抗菌スペクトルを持つ銀ナノプレート(AgNPLs)に修飾することで細胞内寄生菌に対する抗菌材としての応用を試みた。AgNPLsは湿式還元法にて作製した。Agとチオールが吸着しやすいことを利用して、チオールとカルボキシル基を末端に持つポリエチレングリコール(SH-PEG-COOH)を修飾(PEG-AgNPLs)した。AgNPLs表面のカルボキシル基をニトリロ三酢酸誘導体とニッケルの配位錯体にて化学修飾し、さらにHis-tag介してSubBを結合させた。SubBを修飾したAgNPLs(SubB-AgNPLs)はPEG-AgPLsよりも分散安定性・抗菌性・細胞内取り込みを増強することが確認された。PEG-AgNPLsは細胞内に寄生したサルモネラ菌に対する抗菌性はほとんど示さなかったが、SubB-AgNPLsはサルモネラ菌の生存率を83%減少させた。さらに、興味深いことにサルモネラ菌が感染している細胞のほうが非感染細胞よりもSubB-AgNPLsをより多く取り込むことがわかった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Modification of Silver Nanoplates with Cell-Binding Subunit of Bacterial Toxin and Their Antimicrobial Activity against Intracellular Bacteria2023

    • Author(s)
      Ayaka Harada, Wei Xu, Katsuhiko Ono, Hiroyasu Tsutsuki, Kinnosuke Yahiro, Tomohiro Sawa, and Takuro Niidome
    • Journal Title

      ACS Appl. Bio Mater.

      Volume: 未定 Issue: 9 Pages: 3387-3394

    • DOI

      10.1021/acsabm.3c00019

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞内寄生菌感染症治療に向けた細胞接着性銀ナノ粒子の開発2022

    • Author(s)
      ◯原田 彩花、上野 太輝、甲斐 雄大、徐 薇、津々木 博康、小野 勝彦、八尋 錦之助、澤 智裕、新留 琢郎
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-03-26  

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