2014 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアのセントラルドグマを科学するナノデバイスの設計
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25560219
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山田 勇磨 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60451431)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 薬学 / ミトコンドリア / ナノマシン / 発現制御 / 薬物送達システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究では、ミトコンドリア(Mt)を遺伝子レベルで制御するシステムを構築し、Mtのもつ多彩な生物学的機能の基礎的理解を深め、細胞機能を新たなアプローチから理解する。具体的には、Mtセントラルドグマ（複製・転写・翻訳）が営まれているMt最内部(Mtマトリクス)を標的とし、「機能性核酸によるRNA のノックダウン」および「人工Mt-DNA ヌクレオイドによるMt外来遺伝子発現」を実施する。Ｈ26年度は、下記の項目を中心に研究を遂行した。
1. 人工Mt-DNA ヌクレオイドの構築およびMITO-Porterへのパッケージング： 遺伝子をナノ粒子化した人工Mt-DNA ヌクレオイドをMt移行能が最適化されたMITO-Porter にパッケージングし、単離Mt マトリクスへの分子送達を試みた。Mtマトリクス内部への核酸導入を評価するプロトコルを構築し、Mtマトリクス内部への遺伝子送達を確認した。
2. Mt 遺伝子発現の検証および細胞機能評価: Mt特異的プロモーターHSPを有するpDNA骨格(pHSP)に、外来タンパク質をコードするMt遺伝子コドン（NanoLucタンパク質）を挿入したMt遺伝子発現pDNA [pHSP-mtLuc(CGG)]の構築に成功した。種々の検討を経て、pHSP-mtLuc(CGG)がMt外来遺伝子発現を可能とするDNAベクターである事を示すことができた（品質の確認）。また、人工Mt-DNA ヌクレオイド搭載MITO-Porter を用いた、生細胞Mt における遺伝子発現の検証も実施した。
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