堕胎牛皮コラーゲン及びサケ白子DNAを資源に用いた複合型新素材の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09876088
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 西 則雄 北海道大学, 大学院地球環境科学研究科, 教授 (70001857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂入 信夫 北海道大学, 大学院地球環境科学研究科, 教授 (60153863) ; 戸倉 清一 関西大学, 工学部, 教授 (40000806)
• Keywords: コラーゲン / DNA / DNA-コラーゲン複合体 / サケ白子 / 医用材料 / ELISA法 / 抗DNA抗体 / 繊維芽細胞

Research Abstract

コラーゲンをDNA存在下で線維化させると、従来のコラーゲン線維とはまったく形状や物理化学的性質が異なる新しいタイプの線維が形成することを見出した。コラーグンのみの線維に比べ非常に太く、しかも規則的な横紋構造を持つ驚異的な線維が再現性よく形成する。この現象の一つの応用として、コラーゲン溶液をノズルを通してDNA水溶液中に押し出すと、規則的な横紋構造を持つコラーゲンを含むDNA-コラーゲン複合繊維が得られ、これらからDNA-コラーゲン複合体繊維膜が調製できる。現段階では現象が確認されているにすぎないが、この現象の機構を解明し、またコラーゲン線維に新しい機能を付与した画期的素材として利用する道を拓くのがこの研究の目的である。
上記の技術・知見を基礎にして、DNA-コラーゲン複合体の医用材料としての利用に関する研究を行った。最適条件で調製したDNA-コラーゲン糸およびフィルムの生体親和性を細胞培養法により検討した。すなわち、これらの素材を細胞外マトリックスとして繊維芽細胞を培養したところ、コラーゲンのみの場合と大きく異なり、繊維芽細胞の増殖が大きく抑制されることがわかった。また、このDNA-コラーゲン複合体フィルムは、抗DNA抗体を選択的に吸着し、ELISA法(酵素免疫吸着法)による抗DNA抗体の検出に用い得ることがわかった。さらに動物モデル系に導入した場合において、これらの材料の安全性、炎症の有無、治癒効果などについて検討を行った。

Research Products

• [Publications] F.Tanida, N.Nishi(他5名): "Novel Synthesis of a Water-soluble Cyclodextrin-polymer Naving a Chitosan Skeleton" Polymer. 39. 5261-5263 (1998)
• [Publications] H.Kitamura, N.Nishi(他4名): "Suppression for the proliferation of fibroblasts by external DNA" Int.J.Biol.Macromol.21. 337-340 (1997)
• [Publications] H.Kitamura, N.Nishi(他5名): "Unusual Collagen Assembly Induced by Acidic Biopolymers in Vitro" Proc.1st Int.Peptide Symp.(in press).
• [Publications] N.Nishi(他4名): "The Role of Nucleoplasmin-Molecular Chaperone Protein-in the Fertilization Process" Proc.1st Int.Peptide Symp.(in press).
• [Publications] M.Sasabe, N.Nishi(他3名): "Formation of DNA-Anti-DNA Antibody Immune Complex on Collagen Matrix" Proc.1st Int.Peptide Symp.(in press).