2022 Fiscal Year Research-status Report
Molecular design of the membrane-active polyers for spontaneous formation of cell-membrane nanodiscs and their application to nano carriers
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21K19007
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
安原 主馬 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90545716)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | ナノディスク / 両親媒性ポリマー / 脂質二分子膜 / ドラッグデリバリー / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、デザインされた高分子によって形成された細胞膜ナノディスクを用いて、特定の細胞小器官へ選択的に分子輸送するナノキャリアを構築することを目的とする。研究代表者らがこれまでに開発した膜活性ポリマーを用いた細胞膜ナノディスク技術を核として、新たに細胞へのターゲティング機能を付与したポリマーをデザインすることで、特定の小器官に対して選択的かつ高効率に分子輸送する方法を確立することをめざす。
本研究の目的を達成するために、本年度は、前年度からの継続として(1)ナノディスク形成ポリマーの合成および(2)細胞膜の断片化によるナノディスク形成と評価を行った他、(3)ナノディスクの毒性評価と細胞小器官に対するデリバリーについても検討を開始した。ポリマーの分子構造を最適化することで、効率的に脂質二分子膜を断片化し、ナノディスクを形成できる条件を見いだすことができた。また、得られたポリマーによって形成されたナノディスクを用いて、培養細胞(HeLa細胞)におけるナノディスク取り込みを評価したところ、リン脂質リポソームと比較して高い効率で取り込みが誘導されることがわかった。また、ナノディスクの細胞内における局在はディスクのサイズに依存する事が示唆され、今後その詳細について評価を行う。加えて、細胞生存率試験より、ナノディスクの毒性はポリマーの分子構造に大きく依存する事が見いだされ、細胞毒性を誘導しないナノディスク形成ポリマーの分子構造も明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初年度計画として予定していた事項をおおむね完了しており、順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、ナノディスクと細胞との相互作用をより詳細に評価し、実際に薬剤分子を封入したナノディスクを用いた薬理活性の誘導を検討することで、当初目的であったナノディスクを用いた分子デリバリー技術を確立する。
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| Causes of Carryover |
本年度は、新型コロナウィルス感染症の影響により、当初調達予定であった器具及び消耗品について一部調達が困難であったため、次年度に調達予定である。
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