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光増感によるエンドソーム脱出の分子科学

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Nanomedicine
Project/Area Number 24107516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

大槻 高史  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80321735)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsエンドソーム / 光増感剤 / 蛍光色素 / 一重項酸素 / 活性酸素 / RNA / 細胞質内輸送
Research Abstract

細胞内への物質導入において細胞のエンドソーム内に溜まってしまう物質を細胞質に移行させる方法として、光増感剤の利用に基づく光依存的エンドソーム脱出法が知られている。本研究では、この方法において利用可能な光増感剤の探索に基づいて、緑色光、赤色光、および近赤外光による効率的な光依存的エンドソーム脱出を可能にした。 さらには、本手法で利用可能な光増感剤に求められる性質として、光照射時の一重項酸素(1O2)生成の効率が関係していることを、(再現性を調べるため)平成24年度に引き続き1O2生成量子収率の測定を行って明らかにした。加えて、本年度は、1O2生成の阻害剤を用いた細胞実験により、エンドソーム破壊に1O2生成が強く相関していることを明らかにした。
さらには、平成24年度に設計した、「細胞内に入りエンドソーム内に蓄積しやすいアポトーシス誘導蛋白質」に対して、1O2生成効率が高い光増感剤を付加するという設計指針により、光応答アポトーシス誘導分子を作製した。 ここでも赤色光、緑色光、青色光に応答する光応答アポトーシス誘導分子をそれぞれ設計・作製した。 作製した光応答アポトーシス誘導分子を細胞培養液に加えてエンドソームに蓄積するまでインキュベートし、励起光照射した際のエンドソーム脱出(細胞質移行)効率、およびその後のアポトーシス効率の評価を行い、目的とする光誘導アポトーシス誘導分子を得ることができた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Near-infrared light-directed RNAi using a photosensitive carrier molecule.2013

    • Author(s)
      Matsushita-Ishiodori, Y., Morinaga, M., Watanabe, K., Ohtsuki, T.
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry

      Volume: 24 Issue: 10 Pages: 1669-1673

    • DOI

      10.1021/bc4001195

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Peptide Dendrimers Containing Fluorescent and Branched Amino Acids. Biopolymers2013

    • Author(s)
      Kitamatsu, M., Kitabatake, M., Noutoshi, Y.,Ohtsuki, T.
    • Journal Title

      Peptide Science

      Volume: 100 Issue: 1 Pages: 64-70

    • DOI

      10.1002/bip.22175

    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced RNA Interference2012

    • Author(s)
      Matsushita-Ishiodori Y, Ohtsuki T
    • Journal Title

      Accounts of Chemical Research

      Volume: (Epub ahead of print) Issue: 7 Pages: 1039-1047

    • DOI

      10.1021/ar200227n

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光に応答する生体機能分子2014

    • Author(s)
      大槻高史
    • Organizer
      第2回 日本バイオマテリアル学会中四国シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Spatial regulation of specific gene expression through photoactivation of RNAi2013

    • Author(s)
      Takashi Ohtsuki
    • Organizer
      Taiwan-Japan Manomedicine Meeting
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      2013-01-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 光で細胞機能を操る2013

    • Author(s)
      大槻高史
    • Organizer
      テラヘルツと生命科学融合による革新的イノベーションワークショップ
    • Place of Presentation
      岡山
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Light-directed RNAi using a photosensitive carrier molecule2013

    • Author(s)
      Takashi Ohtsuki
    • Organizer
      International Symposium on Nanomedicine Molecular Science
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光増感によるCPP融合物質のエンドソーム脱出の分子メカニズムの解明2013

    • Author(s)
      三木駿也、澄田憲祐、渡邉和則、平川和貴、岡崎茂俊、大槻高史
    • Organizer
      第36回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Photo-triggered protein synthesis by using caged aminoacyl tRNA2012

    • Author(s)
      Tomoki Kiuchi, Akiya Akahoshi, Yoshiaki Doi and Takashi Ohtsuki
    • Organizer
      International Joint Symposium on Single-Cell Analysis
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2012-11-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Spatial regulation of specific gene expression through photoactivation of RNAi2012

    • Author(s)
      Takashi Ohtsuki, Yuka Matsushita-Ishiodori, Tamaki Endoh
    • Organizer
      International Joint Symposium on Single-Cell Analysis
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2012-11-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 近赤外光及び可視光を用いたCLIP-RNAi2012

    • Author(s)
      松本 祥、石躍 由佳、大槻 高史
    • Organizer
      第 6回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 可視光および近赤外光による細胞内RNA導入の誘導2012

    • Author(s)
      大槻高史、松本祥、遠藤玉樹、石躍由佳
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会九州ブロック第2回九州地区講演会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] Intracellular Delivery (Fundamental Biomedical Technology, Vol 7)2014

    • Author(s)
      Watanabe K. and Ohtsuki T.(部分執筆, chapter 19)
    • Total Pages
      490
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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