2014 Fiscal Year Annual Research Report
生分解性高分子ナノゲルによる革新的細胞核内タンパク質デリバリー技術の創成
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24700487
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
長濱 宏治 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 准教授 (00551847)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノゲル / ドラッグデリバリー / 生分解性高分子 / 細胞核 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度では、フェニルアラニンやロイシンなど疎水性アミノ酸を多糖の側鎖として結合した両親媒性高分子を合成し、側鎖同士の会合を駆動力として自己組織化させることでナノゲルの創製を試みた。このナノゲルでは、疎水性側鎖が形成する会合ドメインが、インポーチンがもつ疎水ポケットのような働きを示し、核内移行性を示すと期待している。そこで、自己組織化ナノゲルの合成、物性、核膜孔通過能、ナノゲルへの分子担持、および核内への物質輸送キャリアとしての特性について検討した。具体的には、分子量19000のヘパリンを用い、ヘパリンのカルボキシ基と疎水性アミノ酸（フェニルアラニン、ロイシン）のアミノ基をDMT-MMを用いて縮合し、ヘパリン一分子あたりの疎水性アミノ酸の結合本数が4～26本の範囲で異なる両親媒性ヘパリンを合成した。両親媒性ヘパリンをPBSに溶解すると約100nm程度のナノゲルを形成した。ピレンを疎水性蛍光プローブとして用いたナノゲル水溶液の蛍光スペクトル解析より、両親媒性ヘパリンは濃度依存的な自発的会合を示し、ナノゲル内部に疎水性物質を内包可能な疎水空間を持つことが分かった。
蛍光ラベル化ナノゲルをエレクトロポレーションによりHeLa細胞の細胞質に導入し、経時的な細胞内局在観察を行ったところ、ナノゲルは細胞質導入後速やかに細胞核周辺に集積し、1時間後には核の蛍光とナノゲルの蛍光が共局在したことから、両親媒性ヘパリンナノゲルは核膜孔通過能を有することが分かった。また、ナノゲルにはカチオン性タンパク質の内包能があることも分かった。以上より、本研究課題で設定した目的である、核内にタンパク質を輸送可能な新規なナノキャリアの作製を達成できたと言える。
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