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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ウイルス表層機能ドメイン解析に基づく新次元DDSキャリアの開発

Research Project

Project/Area Number 25242043
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

黒田 俊一  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (60263406)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsナノバイオ / ナノ粒子 / 生物工学 / 薬物送達
Outline of Annual Research Achievements

(1)ヒト由来ウイルス外皮タンパク質のナノ粒子(VLP)としての発現:ヒト由来ウイルス群(約20種類)から、外皮タンパク質をコードする遺伝子を単離し、出芽酵母系に導入し、約15種類のウイルスについてVLPが生成することを確認し、約10種類のVLPについてmg単位で精製することができた(昨年度まで)。今年度は、残りの大量にVLPが取得できなかったウイルス(約10種類)について同様に検討を行い、最終的に18種類のウイルスについて大量にVLPを得ることに成功した。
(2)得られたVLPの細胞内動態および生体内動態の解析:1)上記VLPを蛍光標識して、各親ウイルスの感染可能細胞の培養液中に添加し、細胞内への取り込みを共焦点顕微鏡下で評価した。その結果、約半数のVLPは細胞特性をもって細胞内に侵入できることを見出した(18種類のVLP中、細胞内侵入能を有するものは12種類であった)。2)培養細胞で特異的な細胞内導入に成功したVLPについては、標的細胞の腫瘍を背部皮下に形成させたヌードマウスに、静脈注射した後、In Vivoイメージング装置により生体内動態を解析した。その多くが、細網内皮系(RES)に富む臓器(肝臓、肺、腎臓等)に集積したが、親ウイルスと同じ感染経路(血液を介して伝播するウイルスは静脈注射、インフルエンザウイルスの場合は経鼻投与、経気道投与、パピローマウイルスの場合は経膣投与)に関して検討したところ、最終的に8種類のVLPについて、生体内での標的化能及び細胞内侵入能を有することが確認された。
(3)上記8種類のVLPについて、能動的標的化能、ステルス能、細胞内侵入能を示す部位を人工ナノキャリア(ポリスチレンビーズ)表層に合成ペプチドを提示する手法で絞込を行っており、実際に新規なドメインを見出すことに成功している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に記載した計画と同等の進捗状況である。

Strategy for Future Research Activity

引き続きVLP化していないウイルス、生体内標的化能を示さないVLP、細胞内侵入能を示さないVLPの解析も行う。特に先行している8種類のVLPについては、(1)能動的標的化ドメイン、(2)ステルス能ドメイン、(3)細胞内侵入能ドメインの同定を進めた後、既存DDSキャリアへの能動的標的化ドメイン、ステルス能ドメイン、細胞内侵入ドメインの搭載を行う。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Enhanced OH radical generation by dual-frequency ultrasound with TiO2 nanoparticles: Its application to targeted sonodynamic therapy2014

    • Author(s)
      Ninomiya K, Noda K, Ogino C, Kuroda S, and Shimizu N.
    • Journal Title

      Ultrason Sonochem

      Volume: 21 Pages: 289-294

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2013.05.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-throughput de novo screening of receptor agonists with an automated single-cell analysis and isolation system2014

    • Author(s)
      Yoshimoto N, Tatematsu K, Iijima M, Niimi T, Maturana AD, Fujii I, Kondo A, Tanizawa K, and Kuroda S.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 4 Pages: 4242-4250

    • DOI

      10.1038/srep04242.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Oligomerization-induced conformational change in the C-terminal region of Nel-like molecule 1 (NELL1) protein is necessary for the efficient mediation of murine MC3T3-E1 cell adhesion and spreading.2014

    • Author(s)
      Nakamura Y, Hasebe A, Takahashi K, Iijima M, Yoshimoto N, Maturana AD, Ting K, Kuroda S, Niimi T.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 289 Pages: 9781-9794

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.507020.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-cell-based breeding: Rational strategy for the establishment of cell lines from a single cell with the most favorable properties.2014

    • Author(s)
      Yoshimoto N, Kuroda S.
    • Journal Title

      J Biosci Bioeng.

      Volume: 117 Pages: 394-400

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2013.09.016.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Specific delivery of microRNA93 into HBV-replicating hepatocytes downregulates protein expression of liver cancer susceptible gene MICA2014

    • Author(s)
      Ohno M, Otsuka M, Kishikawa T, Shibata C, Yoshikawa T, Takata A, Muroyama R, Kowatari N, Sato M, Kato N, Kuroda S, and Koike K.
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: 5 Pages: 5581-5590

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A cisplatin‑incorporated liposome that targets the epidermal growth factor receptor enhances radiotherapeutic efficacy without nephrotoxicity2014

    • Author(s)
      Jung J, Jeong SY, Park SS, Shin SH, Ju EJ, Choi J, Park J, Lee JH, Kim I, Suh YA, Hwang JJ,
    • Journal Title

      Int J Oncology

      Volume: 46 Pages: 1268-1274

    • DOI

      10.3892/ijo.2014.2806.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ウイルス表面抗原タンパク質提示によるリポソームへの標的化能,細胞内侵入能,およびステルス能の付与2014

    • Author(s)
      黒田俊一
    • Journal Title

      膜

      Volume: 39 Pages: 283-289

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Book] Nanoparticles: Drug Inhalation Therapy – Events at Air-Blood Tissue Barrier: Chapter 15: Bio-nanocapsules: Nanocarriers Harboring Virus-Derived Transfection Machinery for Use as Pinpoint Drug Delivery Systems2014

    • Author(s)
      Kuroda S
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      CRC
  • [Book] 最先端メディカルエンジニアリング:新規骨誘導タンパク質NELL1の発見から前臨床試験まで2014

    • Author(s)
      新美友章、黒田俊一
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      一粒書房
  • [Book] 最先端メディカルエンジニアリング:バイオナノカプセルによる生体内ピンポイント薬物・遺伝子送達技術2014

    • Author(s)
      良元伸男、黒田俊一
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      一粒書房
  • [Book] ナノ・マイクロカプセル(状粒子)の調製・評価・応用≪検討例集≫:DDSナノキャリア・バイオナノカプセルによるバイオイメージング2014

    • Author(s)
      良元伸男、黒田俊一
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      株式会社 技術情報協会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] センシング基板及びそれを用いたリガンドの測定方法2014

    • Inventor(s)
      黒田俊一、飯嶋益巳
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-064090
    • Filing Date
      2014-04-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 核酸を内封してなる中性又はアニオン性リポソーム及びその製造方法2014

    • Inventor(s)
      黒田俊一、曽宮正晴
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-170680
    • Filing Date
      2014-08-25

URL: 

Published: 2016-06-01  

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