2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of self-illuminating nanosystems for autonomous functioning in the body
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17K20109
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岸村 顕広 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70422326)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 生物発光 / ベシクル / ナノメディシン / 光応答性 / 薬物送達システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ベシクル内部に発光酵素を封入し、ベシクルに組み込んだ光応答性分子が発光酵素由来の光をトリガとして効率的に機能するシステムの構築を目指している。
２０１９年度は、前年度確立した酵素封入効率を飛躍的に上げる新手法であるyolk-shell構造体について、その形成メカニズム・制御原理を検討することで、発光酵素を封入したナノシステムの構築とその機能強化を目指した。前年度明らかとなったbeta-galactosidase (b-gal), diamine oxidase (DAO)などの酵素はホタルルシフェラーゼ(FLuc)などの発光酵素と比較して分子量が小さいため、牛血清アルブミン（BSA）を用いた検討を行い、制御原理を探求した。これらの結果を踏まえ、国際会議での発表を行った。
一方、生理活性を持つペプチドを導入したPICsomeに光応答性を付与すべく、ケージド化合物とペプチドの双方を内蔵したPICsomeの構築を狙ったが合成が難航した。善後策として疎水性の似通ったペプチドを合成しこれをPICsomeのPIC膜に装着する手法の開発を進め、培養細胞を用いた機能評価を進めることで、合成における知見、機能評価における知見を蓄積した。さらに、光応答的に核酸医薬を放出する仕組みを構築するために核酸をベシクル膜に内蔵できるベシクルを開発した。siRNAに加え、アンチセンス核酸、光応答性核酸を用いた系への展開も狙った。これらの検討の過程でPICsomeの細胞内移行能の評価がさらに進展し、PICsome物性と細胞取り込み挙動の相関について深い知見を得るに至った。
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