1997 Fiscal Year Annual Research Report

外来遺伝子の細胞内導入とその動態の解析技術の開発

Research Project

Project/Area Number	07558099
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	中西守名古屋市立大学, 薬学部, 教授 (90090472)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊藤博康浜松ホトニクス研究所, 研究員古野忠秀名古屋市立大学, 薬学部, 講師 (80254308) 南後守名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (90109893) 水口純一郎東京医科大学, 教授 (20150188)
Keywords	遺伝子治療 / 正電荷コレステロール / 正電荷リポソーム / 共焦点レーザ顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / エンドサイトーシス / ベクターの開発 / ゼータ電位
Research Abstract	遺伝子治療は遺伝病の根元的治療法になるだけでなく、癌やエイズ治療にも有効であると期待されている。それゆえ、遺伝子治療のための基盤研究の推進は緊急の課題となっている。特に重要な課題は、安全性が高くて、効率のよい外来遺伝子の細胞内導入法の確立である。そこで、本研究では正電荷コレステロールを素材とした正電荷リポソームによる外来遺伝子の細胞内導入技術の開発を行った。それと同時に、細胞内に導入した外来遺伝子の動態を解析する技術を開発し、遺伝子治療の基盤技術の確立を企てた。具体的には、末端に三級アミンを持ったスペ-サの長さの異なった8種類の正電荷コレステロール誘導体を合成し、それを素材とした正電荷リポソームを作製し、プラスミド遺伝子(CATとLuc遺伝子)の培養細胞への導入を行った。遺伝子導入の効率はCAT活性及びルシフェラーゼ活性で測定した。その結果、導入効率の著しく高い誘導体を開発に成功するとともに、正電荷リポソームのゼータ電位と遺伝子導入の効率との間には密接な相関関係があることを明らかにした。また、末端に水酸基を持った新規正電荷コレステロール誘導体の開発に成功するとともに、in vivoでの遺伝子導入に大変威力を発揮することを明らかにした。さらに、共焦点レーザ顕微鏡と原子間力顕微鏡を用いて導入遺伝子の細胞内動態を解明するとともに、外来遺伝子がエンドサイトーシスで細胞内に取り込まれることを明らかにした。またその際、キャリアーのリポソームとDNAの複合体は400nm〜1.4μmのサイズのときに最も遺伝子導入の効率がよいことも証明した。また、細胞内に導入された外来遺伝子はリソゾーム内でキャリアーのリポソームから解離し、核内へ選択的に移行することを示した。これらの実験結果は、遺伝子治療の今後の研究に対して有用なベクターの開発に重要な情報を提供すると考えられた。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] C.Kawaura: "Atomic force microscopy for studying gene transfection mediated by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." FEBS Lett.421. 69-72 (1998)
[Publications] R.Teshima: "Effect of an ectokinase inhibitor,K252b,on degranulation and Ca2+ signals of RBL-2H3 cells and human basophils." J.Immunol.159. 964-969 (1997)
[Publications] R.Okayama: "Cationic cholesterol with a hydroxyethylamino head group promotes significantly liposome-mediated gene transfection." FEBS Lett.408. 232-234 (1997)
[Publications] M.Nakanishi: "Intracellular localization of antisense DNA transferred by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." Cell Vision. 4. 128-129 (1997)
[Publications] N.Shimizu: "Internalization of non-permeant materials into cultured mammalian cells by vortex-stirring in the presence of a high molecular weight polyacrylic acid." Biol.Pharm.Bull.20. 727-731 (1997)
[Publications] 中西守: "正電荷リポソームを用いた外来遺伝子の細胞内導入" 生物物理. 211. 130-131 (1997)
[Publications] 中西守: "生物のスーパーセンサー" 共立出版, 186 (1997)
[Publications] 中西守: "見る技術(分子・細胞のバイオイメージング)" 蛋白質核酸酵素増刊号, 350 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

外来遺伝子の細胞内導入とその動態の解析技術の開発

Principal Investigator

中西 守 名古屋市立大学, 薬学部, 教授 (90090472)

Research Products

[Publications] C.Kawaura: "Atomic force microscopy for studying gene transfection mediated by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." FEBS Lett.421. 69-72 (1998)

[Publications] R.Teshima: "Effect of an ectokinase inhibitor,K252b,on degranulation and Ca2+ signals of RBL-2H3 cells and human basophils." J.Immunol.159. 964-969 (1997)

[Publications] R.Okayama: "Cationic cholesterol with a hydroxyethylamino head group promotes significantly liposome-mediated gene transfection." FEBS Lett.408. 232-234 (1997)

[Publications] M.Nakanishi: "Intracellular localization of antisense DNA transferred by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." Cell Vision. 4. 128-129 (1997)

[Publications] N.Shimizu: "Internalization of non-permeant materials into cultured mammalian cells by vortex-stirring in the presence of a high molecular weight polyacrylic acid." Biol.Pharm.Bull.20. 727-731 (1997)

[Publications] 中西 守: "正電荷リポソームを用いた外来遺伝子の細胞内導入" 生物物理. 211. 130-131 (1997)

[Publications] 中西 守: "生物のスーパーセンサー" 共立出版, 186 (1997)

[Publications] 中西 守: "見る技術(分子・細胞のバイオイメージング)" 蛋白質核酸酵素増刊号, 350 (1997)

中西守名古屋市立大学, 薬学部, 教授 (90090472)

[Publications] 中西守: "正電荷リポソームを用いた外来遺伝子の細胞内導入" 生物物理. 211. 130-131 (1997)

[Publications] 中西守: "生物のスーパーセンサー" 共立出版, 186 (1997)

[Publications] 中西守: "見る技術(分子・細胞のバイオイメージング)" 蛋白質核酸酵素増刊号, 350 (1997)