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2012 Fiscal Year Annual Research Report

MENDで拓く遺伝子治療への道:遺伝子の運び屋からナノマシンへ

Research Project

Project/Area Number 22229001
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

原島 秀吉  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (00183567)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 勇磨  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60451431)
中村 孝司  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20604458)
兵藤 守  北海道大学, 薬学研究科(研究院), 特任助教 (30548186)
馬場 嘉信  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30183916)
篠原 康雄  徳島大学, 疾患ゲノム研究センター, 教授 (60226157)
小暮 健太朗  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (70262540)
紙谷 浩之  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (10204629)
渡慶次 学  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60311437)
松尾 保孝  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (90374652)
Project Period (FY) 2010-05-31 – 2015-03-31
Keywordsナノマシン / MEND / マイクロ流路 / 核内動態制御 / ミトコンドリア
Research Abstract

パッチワーク法による新しいMEND構築方法を確立し一枚膜でコア粒子をパッケージする新しい方法を開発し、平均粒子径が25nm程度でゼータ電位が-40mV程度の構造体を得ることに成功し、P-MENDと命名した。D-MEND法と組み合わせることでPD- MEND(3枚膜構造)を構築したところ、市販の試薬より高い活性を示した。マイクロ流体デバイスを開発し、最小粒径30nmのMENDを作製することに成功した。一方でマイクロ流路作製についての検討し、ナノインプリント手法によりガラスマイクロ流路の量産が可能であることをしめした。また、シースフローと電場を利用したマイクロフリーフロー電気泳動デバイスの構造・分離条件の最適化を行い、MEND精製に適用することでMENDの定性的かつ定量的評価法を確立した。KALAペプチドを導入した脂質膜封入型ナノ粒子にがん抗原等をコードした遺伝子を封入することで、抗腫瘍活性を得ることに成功した。また、本粒子は細胞に対し免疫活性化効果を有することを示し、その機構に細胞質内DNAセンサーが関与することを示唆する結果を得た。酵素耐性RNAアプタマーの単離に世界で始めて成功した。Mt移行性ペプチドを搭載したMTS-MITO-Porterを構築し、生細胞内での選択的Mt送達システムを開発し、MTS-MITO-Porterは従来型MITO-Porterと比較してミトコンドリア移行能が飛躍的に上昇した。GAL4とVP16の融合蛋白質を用いる自己活性化システムを構築し、reporterプラスミドDNAの単独投与に比べて数十倍にルシフェラーゼ活性が上昇した。アンチセンスRNA (ASO)をMITO-Porterを用いて細胞Mtに送達し、ミトコンドリアmRNAを40%抑制し、さらに標的mRNAがコードする内因性Mtタンパク質の発現量が低下した。

Current Status of Research Progress
Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Particle tracking analysis for the intracellular trafficking of nanoparticles modified with African swine fever virus protein p54-derived peptide2013

    • Author(s)
      Akita H, Enoto K, Tanaka H, Harashima H
    • Journal Title

      Molecular Therapy

      Volume: 21(2) Pages: 309,317

    • DOI

      doi:10.1038/mt.2012.235

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The transfection activity of R8-modified nanoparticles and siRNA condensation using pH sensitive stearylated-octahistidine2013

    • Author(s)
      Toriyabe N, Hayashi Y, Harashima H
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 34(4) Pages: 1337,1343

    • DOI

      doi:10.1016/j. biomaterials.2012.11.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Novel Drug Delivery System consisting of an Antitumor Agent Tocopheryl Succinate2012

    • Author(s)
      Hama S, Utsumi S, Fukuda Y, Nakayama K, Okamura Y, Tsuchiya H, Fukuzawa K, Harashima H, Kogure K
    • Journal Title

      Journal of Control release

      Volume: 161(3) Pages: 843,851

    • DOI

      doi:10.1016/j.jconrel.2012.05.031

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Multifunctional Envelope-type Nanodevice for Use in Nanomedicine: Concept and Applications2012

    • Author(s)
      Nakamura T, Akita H, Yamada Y, Hatakeyama H, Harashima H
    • Journal Title

      Acc Chem Res

      Volume: 45(7) Pages: 1113,1121

    • DOI

      doi:10.1021/ar200254s

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The manner in which DNA is packaged with TFAM has an impact on transcription activation and inhibition2012

    • Author(s)
      Furukawa R, Yamada Y, Matsushima Y, Goto Y, Harashima H
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 2 Pages: 145,150

    • DOI

      doi:org/10.1016/j.fob.2012.06.001.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of functionalized double-lamellar multifunctional envelope-type nanodevices using a microfluidic chip with achaotic mixer array2012

    • Author(s)
      Kitazoe K, Park YS, Kaji N, Okamoto Y, Tokeshi M, Kogure K, Harashima H, Baba Y
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 7(6) Pages: e50174

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Multifunctional Envelope-type Nano Device as gene delivery system for Nanomedicine

    • Author(s)
      Hideyoshi Harashima
    • Organizer
      The 10th France - Japan DDS Symposium
    • Place of Presentation
      Grande Hotel de Bordeaux, Bordeaux, France
    • Invited
  • [Presentation] Breakthrough Technologies in Gene Delivery for Nanomedicines

    • Author(s)
      Hideyoshi Harashima
    • Organizer
      FIP Centennial, 2012
    • Place of Presentation
      Amsterdam RAI, Amsterdam, The Netherland
    • Invited
  • [Presentation] Multifunctional Envelope-type Nano Device for Non-viral Gene Delivery

    • Author(s)
      Hideyoshi Harashima
    • Organizer
      IBS 2012 15th International Biotechnology Symposium and Exhibition
    • Place of Presentation
      EXCO Daegu, Korea
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 結合剤およびその利用2012

    • Inventor(s)
      原島秀吉、林泰弘、秋田英万、鳥谷部尚之、富樫亮平
    • Industrial Property Rights Holder
      原島秀吉、林泰弘、秋田英万、鳥谷部尚之、富樫亮平
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-174272
    • Filing Date
      2012-08-06

URL: 

Published: 2014-07-24  

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