2019 Fiscal Year Research-status Report
synthesis of a hemin-containing copolymer as a novel immunostimulator
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17KK0122
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
山崎 智彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (50419264)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2020
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| Keywords | ヘモゾイン / アジュバント / ヘム / 酵素合成 / マラリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、動物由来成分を含まないヘム含有ポリマーを開発しワクチンアジュバントへの応用を目指す。マラリア原虫により生産される疎水性ヘムダイマー集合体であるヘモゾイン結晶がトール様受容体9（Toll like receptor-9: TLR9）のリガンド分子として機能することが報告された(Cell Host & Microbe 7, 50-61, 2010)。申請者は、新規免疫活性化剤の開発とヘモゾインの免疫活性化機構の解明を目的として、ヘモゾインの構成最小単位であるヘミンを修飾した水溶性ヘム含有ポリマーの開発と評価を進めている(Int. J. Nanomedicine, 13, 4461-4472, 2018)。開発した水溶性ヘム含有ポリマーは、細胞を用いた評価で免疫活性化能を示すとが示され、ワクチンアジュバントとしての医薬応用が期待される。しかしながら、原料となるヘミンは動物血液から調製された物質であるが故、ウィルス感染の危険性や宗教上理由から臨床応用に課題が残る。この問題を解決するためにスウェーデンLund大学のLeif Bulow教授との国際共同研究によりの植物により組換え生産したヘモグロビンならびに微生物が生産するヘミンを水溶性ヘム含有ポリマーの原料として用いることを目指す。
本年度は、ラジカル重合方法に加えて、マラリア原虫においてヘムからヘモゾインの合成に関与しているヘム無毒化酵素（Hemozoin detoxification protein (HDP)）を用いたヘモゾインの酵素合成方法についての検討を行い、大腸菌を用いたHDPの組換え発現、HDPを用いたin vitroでのヘモゾイン酵素合成方法を確立した。
スウェーデンルンド大学へは2020年度の3月から渡航予定であったが、新型コロナウィルスの感染の広がりの影響で渡航を延期した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年3月から国際共同研究先のスウェーデンに渡航予定であったが、新型コロナウィルスの感染の広がりの影響により渡航を延期している。渡航の時期については現在のところ未定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
国際共同研究を効果的に進めるために、LUND大学において植物ならびに微生物由来のヘミンを調製し、ヘミンを原料に水溶性ヘム含有ポリマーならびにヘモゾインを合成し、合成した物質の細胞ならびにマウスを用いた評価を日本で実施する。その結果をフィードバックしてLund大学でヘムの調製について、最適化を実施することを計画している。しかしながら、新型コロナウィスの感染状況によっては、研究の進め方を再検討が必要である。2020年度上半期においては、海外渡航が困難である状況が続いていることから、実験計画を前倒しして動物血液から調製したヘミンを原料にして調製した水溶性ヘム含有ポリマーのアジュバントとしての効果のマウスを用いた検証を日本で開始する。
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