• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2016 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of the mechanism of gene transfer by sonoporation for fetus

Research Project

Project/Area Number 15K12530
Research InstitutionNational Institute of Maritime, Port and Aviation Technology

Principal Investigator

佐藤 智夫  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 専任研究員 (10242918)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 千葉 敏雄  日本大学, 総合科学研究所, 教授 (20171944)
宮本 義孝  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 共同研究員 (20425705)
黒川 量雄  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 専任研究員 (40333504)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords胎児治療 / 遺伝子導入 / ソノポレーション / 超音波 / マイクロバブル / 実験計画法 / 高感度高速共焦点顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

先天性代謝異常は遺伝子の異常により特定の酵素が正常に機能しない,あるいは酵素自体が欠損している病態であり,我々は胎児期に目的遺伝子を標的臓器に導入することにより,治療することを目指している.遺伝子導入のリスクを下げるために,非ウイルス性ベクターを遺伝子キャリアとして用いようとしているが,遺伝子導入率はウイルスベクターに比べ低く,それを補うためにマイクロバブル存在下で超音波照射するソノポレーションを用いる.本研究では,より効率的なソノポレーションを実現するために,超音波照射条件の探索,ソノポレーションのメカニズム解明のための細胞膜動態観察を行った.
【超音波照射条件】 実験計画法を用いて最適な超音波照射条件を探索した.遺伝子の導入効率は①超音波照射強度及び②細胞培養プレートとトランスジューサの距離に影響されることが示された.
【細胞膜動態の観察】 細胞培養プレート底面に生着した培養細胞(HepG2)に関して,ソノポレーションにより生じる現象を超高感度高速共焦点顕微鏡にて観察した.
◆低分子量のPI(Propidium Iodide)の場合 PIは死細胞染色色素であり,生細胞の細胞膜を透過しないが,マイクロバブルを含む培養液中で超音波を照射した直後に,培養液中にPIを付加し蛍光画像観察を実施したところ,PIの細胞内への流入が確認された.
◆分子量が大きいプラスミドDNA(pEGFP-N3)の場合 プラスミド及びマイクロバブルの存在下で超音波照射した場合には,細胞内に導入されGFP遺伝子発現が生じた.一方,マイクロバブルのみの存在下で超音波照射した後にプラスミドを付加した場合には,GFP遺伝子の発現はなく,プラスミドは細胞内に導入されなかった.現在,超音波照射中の動態の撮影と画像解析中である.

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Sar1 localizes at the rims of COPII-coated membranes in vivo.2016

    • Author(s)
      Kurokawa K, Suda Y, and Nakano A
    • Journal Title

      J Cell Sci.

      Volume: 129 Pages: 3231-3237

    • DOI

      10.1242/jcs.189423

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] COPI is essential for Golgi cisternal maturation and dynamics.2016

    • Author(s)
      Ishii M, Suda Y, Kurokawa K, and Nakano A
    • Journal Title

      J Cell Sci.

      Volume: 129 Pages: 3251-3261

    • DOI

      10.1242/jcs.193367

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ゴルジ体によるタンパク質輸送機構2016

    • Author(s)
      黒川量雄,中野明彦
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 56 (4) Pages: 201-206

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Live-cell visualization of excitation energy dynamics in chloroplast thylakoid structures.2016

    • Author(s)
      Iwai M, Yokono M, Kurokawa K, Ichikawa A, and Nakano, A
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 6 Pages: 29940

    • DOI

      10.1038/srep29940

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超音波遺伝子導入の光学的実時間観察のための超音波照射条件の実験計画法を用いた検討2017

    • Author(s)
      佐藤智夫,山下紘正,宮本義孝,黒川量雄,千葉敏雄
    • Organizer
      電子情報通信学会超音波研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-06-27
  • [Presentation] 培養デバイス TASCL を用いたヒト脂肪様細胞組織体の創製2017

    • Author(s)
      宮本義孝, 池内真志, 野口洋文, 鈴木聡, 八木透, 生田幸士, 林衆治
    • Organizer
      シンポジウム:細胞アッセイ技術の現状と将来
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-01-31
  • [Presentation] 3次元培養によるヒト脂肪由来幹細胞の脂肪への分化とマイクロティッシュの作製2016

    • Author(s)
      宮本義孝, 池内真志, 野口洋文, 八木透, 生田幸士, 林衆治
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-09-28 – 2016-09-30
  • [Presentation] 4D imaging of membrane trafficking in living Saccharomyces cerevisiae2016

    • Author(s)
      Kazuo Kurokawa
    • Organizer
      14th International Congress on Yeasts
    • Place of Presentation
      淡路
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] 小胞体ゴルジ体間、ゴルジ体槽間のタンパク質輸送のイメージング2016

    • Author(s)
      黒川量雄
    • Organizer
      日本遺伝学会第88回大会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Invited
  • [Presentation] 積荷タンパク質のゴルジ体槽間輸送機構2016

    • Author(s)
      黒川量雄,石井みどり,中野明彦
    • Organizer
      第68回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-06-16
  • [Remarks] 理科科学研究所 光量子工学研究領域 生細胞超解像イメージング研究チーム

    • URL

      http://www.riken.jp/research/labs/rap/extr_photonics/live_cell_superresolution_img/

  • [Remarks] Sar1の生細胞内三次元局在を可視化 -積荷タンパク質輸送小胞の鍵分子の限局を観察-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160902_1/

  • [Remarks] ゴルジ体槽成熟の分子機構を解明 -COPⅠ被覆タンパク質の機能が必須-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160902_2/

  • [Remarks] 躍動する光合成反応を可視化 -超解像イメージングで生きた細胞の光エネルギー伝達を観察-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160715_1/

URL: 

Published: 2018-01-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi