2003 Fiscal Year Annual Research Report

ペプチド-DNA複合体を用いる簡便かつ高効率なトランスフェクション試薬の開発

Research Project

Project/Area Number	14598003
Research Institution	Nagasaki University
Principal Investigator	青柳東彦長崎大学, 工学部, 教授 (80037267)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大賀嘉信和光純薬工業(株), 試薬開発部, 主任新留琢郎長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 助手 (20264210)
Keywords	遺伝子キャリアー / デンドリマー / 両親媒性ペプチド / トランスフェクション / 培養細胞
Research Abstract	細胞内へ遺伝子を送達する手法に関する技術開発はポストゲノムにおける未知遺伝子の機能解析のためのツールとなるばかりではなく、難治疾患を克服できると期待されている遺伝子治療をより現実的なものにするための重要な技術でもある。昨年度は主にデンドリティックポリリジンを主骨格とした遺伝子キャリアー分子について評価を行い、その結果、枝分かれ末端のアミノ酸がアルギニンの場合、最も高い遺伝子発現効率を示すことを明らかにした。また、末端をヒスチジンに置き換えた場合、pH依存的な遺伝子導入が観察された。本年度はさらにデンドリティックポリリジンの一般試薬としての性能を既存の市販試薬と比較した。レポーター遺伝子としてルシフェラーゼと緑色蛍光タンパク質の両方を用いて、遺伝子発現の総量と発現細胞の割合を評価した結果、脂質系のトランスフェクション試薬(Lipofectamine 2000)が高い毒性を示しながらも、多くの細胞に高い割合で遺伝子発現している様子が観察された。一方、デンドリティックポリリジンの場合では、発現している細胞の割合は低いものの、発現の総量は非常に高く、再現性・精度も有意に優れ、毒性も極めて低かった。脂質系のトランスフェクション試薬が多くの細胞にダメージを与え、生細胞の数を減らしていることを考慮すると、デンドリティックポリリジンは低毒性の試薬として有望であることが示された。さらに、血清存在下でのトランスフェクション効率も大きく低下することはなく、適用範囲は広いと考えられる。マウス体内に直接投与することによるトランスフェクション効率も評価した。その結果、デンドリティックポリリジン-DNA複合体の血中滞留性は非常に高く、また、腫瘍内部にも進入できることから、in vivoでも利用できるトランスフェクション試薬として期待される。

Research Products
(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] K.Maruyama et al.: "Novel receptor-mediated gene delivery system comprising plasmid/protamine/sugar-containing polyanion ternary complex"Biomaterials. (印刷中).
[Publications] T.Niidome et al.: "Structure-Activity Relationship of an Antibacterial Peptide, Maculatin 1.1, from the Skin Glands of the Tree Frog, Litoria genimaculata"J.Peptide Sci.. (印刷中).
[Publications] M.Nakayama et al.: "Helicobacter pylori VacA activates the p38/ATF-2-mediated signal pathway in AZ521 cells"J.Biol.Chem.. (印刷中).
[Publications] K.Ogushi et al.: "Gangliosides act as co-receptors for Salmonella enteritidis FliC and promote FliC-induction of human β-defensin-2 expression in Caco-2 cells"J.Biol.Chem.. (印刷中).
[Publications] T.Okuda et al.: "Characters of Dendritic Poly(L-lysine) Analogues with the Terminal Lysines Replaced with Arginines and Histidines as Gene Carriers in Vitro"Biomaterials. 25. 537-544 (2004)
[Publications] T.Okuda et al.: "Time-Dependent Complex Formation of Dendritic Poly(L-lysine) with Plasmid DNA and Correlation with in vitro Transfection Efficiencies"Organic & Biomolecular Chemistry. 1. 1270-1273 (2003)
[Publications] K.Kubo et al.: "Optically driven transport into a living cell"Appl.Phys.Lett.. 8. 2468-2470 (2003)
[Publications] Y.Fukuoka et al.: "Structure-Activity Relationship of Model Peptides Based on Pleurocidine, an Antibacterial Peptide"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 76. 1857-1861 (2003)
[Publications] K.Yahiriro et al.: "Protein Tyrosine Phosphatase α, RPTPα, is a Helicobacter pylori VacA Receptor"J.Biol.Chem.. 278. 19183-19189 (2003)
[Publications] Y.Koyama et al.: "Novel Poly(ethylene glycol) Derivatives Having Carboxylic Acid Pendant Groups : Syntheses and Their Enhancing Effect on Non-viral Gene Transfection"J.Biomaterials Science : Polymer Edition. 14. 515-532 (2003)
[Publications] Y.Aoyama et al.: "Artificial Viruses and Their Application to Gene Delivery. Size-Controlled Gene Coating with Glycocluster Nanoparticles"J.Am.Chem.Soc.. 125. 3455-3457 (2003)
[Publications] X.Yuan et al.: "Lipid-Mediated Delivery of Pepride Nucleic Acids to Pulmonary Endothelium"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 302. 6-11 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

ペプチド-DNA複合体を用いる簡便かつ高効率なトランスフェクション試薬の開発

Principal Investigator

青柳 東彦 長崎大学, 工学部, 教授 (80037267)

Research Products

[Publications] K.Maruyama et al.: "Novel receptor-mediated gene delivery system comprising plasmid/protamine/sugar-containing polyanion ternary complex"Biomaterials. (印刷中).

[Publications] T.Niidome et al.: "Structure-Activity Relationship of an Antibacterial Peptide, Maculatin 1.1, from the Skin Glands of the Tree Frog, Litoria genimaculata"J.Peptide Sci.. (印刷中).

[Publications] M.Nakayama et al.: "Helicobacter pylori VacA activates the p38/ATF-2-mediated signal pathway in AZ521 cells"J.Biol.Chem.. (印刷中).

[Publications] K.Ogushi et al.: "Gangliosides act as co-receptors for Salmonella enteritidis FliC and promote FliC-induction of human β-defensin-2 expression in Caco-2 cells"J.Biol.Chem.. (印刷中).

[Publications] T.Okuda et al.: "Characters of Dendritic Poly(L-lysine) Analogues with the Terminal Lysines Replaced with Arginines and Histidines as Gene Carriers in Vitro"Biomaterials. 25. 537-544 (2004)

[Publications] T.Okuda et al.: "Time-Dependent Complex Formation of Dendritic Poly(L-lysine) with Plasmid DNA and Correlation with in vitro Transfection Efficiencies"Organic & Biomolecular Chemistry. 1. 1270-1273 (2003)

[Publications] K.Kubo et al.: "Optically driven transport into a living cell"Appl.Phys.Lett.. 8. 2468-2470 (2003)

[Publications] Y.Fukuoka et al.: "Structure-Activity Relationship of Model Peptides Based on Pleurocidine, an Antibacterial Peptide"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 76. 1857-1861 (2003)

[Publications] K.Yahiriro et al.: "Protein Tyrosine Phosphatase α, RPTPα, is a Helicobacter pylori VacA Receptor"J.Biol.Chem.. 278. 19183-19189 (2003)

[Publications] Y.Koyama et al.: "Novel Poly(ethylene glycol) Derivatives Having Carboxylic Acid Pendant Groups : Syntheses and Their Enhancing Effect on Non-viral Gene Transfection"J.Biomaterials Science : Polymer Edition. 14. 515-532 (2003)

[Publications] Y.Aoyama et al.: "Artificial Viruses and Their Application to Gene Delivery. Size-Controlled Gene Coating with Glycocluster Nanoparticles"J.Am.Chem.Soc.. 125. 3455-3457 (2003)

[Publications] X.Yuan et al.: "Lipid-Mediated Delivery of Pepride Nucleic Acids to Pulmonary Endothelium"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 302. 6-11 (2003)

青柳東彦長崎大学, 工学部, 教授 (80037267)