2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24300162
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村上 達也 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 助教 (90410737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅山 有和 京都大学, 工学研究科, 助教 (30378806)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノバイオサイエンス / 細胞工学 |
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| Research Abstract |
本申請課題では、神経変性疾患原因蛋白質の線維状凝集体(アミロイド)に特異的に集積する単層カーボンナノチューブ(SWNT)あるいは金ナノロッド(AuNR)を用いて、アミロイドを光分解することを目指している。ハンチントン病の原因タンパク質であるポリグルタミン含有ハンチンチンが蓄積する細胞を用いて、SWNTあるいはAuNRによる神経変性疾患の光治療の可能性を見いだす。蛋白質は活性酸素種であるスーパーオキシドアニオンとヒドロキシラジカルによって分解されることが知られている。申請者らは、SWNTに含まれる半導体性SWNTのみを分離濃縮することにより、細胞・生体への影響の少ない近赤外光の照射下、スーパーオキシドアニオンが半導体性SWNTから効率良く産生することを見いだした。次のステップとして、半導体性SWNTを細胞実験に用いるため、生体適合性分散剤を物理吸着させて半導体性SWNTを分散化することを目指した。これは分離濃縮後の半導体性SWNTの分散剤であるデオキシコール酸ナトリウムが強い細胞毒性を示すこと、SWNTを化学修飾すると活性酸素種産生が低下するためである。我々は高比重リポ蛋白質(HDL)を用いて、生理的条件下で半導体性SWNTを分散化し、かつデオキシコール酸ナトリウムの毒性をほぼ消失させることに成功した。このHDL-半導体性SWNT複合体が、近赤外光照射下、活性酸素種を産生できることも確認した。さらに細胞膜透過活性を有するHDL変異体(cpHDL)を用いると、AuNRは分散安定化されるだけでなく、その細胞取り込みが促進されることも見いだした。現在、細胞内アミロイドに集積させるべく、アミロイド結合活性を有するチオフラビンSでcpHDLを修飾することを検討しており、良好な結果が予備的に得られつつある。
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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
本申請課題で用いる2種類の光応答性ナノ材料が、提案した計画どおり、高比重リポ蛋白質で分散安定化されることを確認し、さらに高比重リポ蛋白質にアミロイド認識能を付与する方法も確立されつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
試験管内、さらに細胞内で、機能改変HDLで分散安定化された半導体性SWNTあるいはAuNRでアミロイドが光分解されることを確認する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
少額ではあるのもの、当該助成金が生じた理由は、消耗品類に対する支出が予期した程多くなかったためである。翌年度の実験計画の促進のため、当該助成金を役立てたい。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Photodynamic and photothermal effecrts of semiconducting and metallic-enriched single-walled carbon nanotubes2012
Author(s)
Murakami, T., Nakatsuji, H., Inada, M., Matoba, Y., Umeyama, T., Tsujimoto, M. , Isoda, S., Hashida, M., Imahori, H.
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 134
Pages: 17862-17865
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Creation of pure nanodrugs and their anticancer properties2012
Author(s)
Kasai. H., Murakami, T., Ikuta, Y. , Koseki, Y., Baba. K., Oikawa, H., Nakanishi, H ., Okada, M ., Shoji. M., Ueda. M., Imahori. H. Hashida, M.
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Journal Title
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 51
Pages: 10315-10318
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Utilization photoinduced charge-separated state of donor-acceptor-linked molecules for resgulation of cell membrane potential and ion transport2012
Author(s)
Numata, T., Murakami, T., Kawashima, F., Morone, N., Heuser, J., E., Takano, Y, Ohkubo, K, Fukuzumi, S., Mori, Y., Imahori, H
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 134
Pages: 6092-6095
DOI
Peer Reviewed
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