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2016 Fiscal Year Annual Research Report

膜親和性ナノ材料による脂質二重膜構造の光制御とその医療応用

Publicly Offered Research

Project AreaDevelopment of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence
Project/Area Number 15H00811
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

村上 達也  富山県立大学, 工学部, 教授 (90410737)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords表面化学 / コロイド科学
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、光応答性ナノ材料(金ナノロッド, AuNR)を生体材料(高比重リポタンパク質, HDL)の変異体で被覆すると、この複合体(pm-AuNR)は脂質二重膜への高い親和性を獲得し、熱感受性神経細胞を安全に光活性化できること、細胞サイズリポソーム(GUV)の相を変化させることを報告した。pm-AuNRは、生細胞を懸濁可能な等張リン酸緩衝液(PBS)とGUVが分散できる200 mM sucrose溶液の両方で良好なコロイド安定性を示す。逆に言えば、この両溶液中での高いコロイド安定性があったことがこれまでの研究を可能にしたと言える。申請者の知る限り、両溶液中で安定に分散できるナノ材料の報告例はないため、この分散安定化のメカニズムを調べた。
pm-AuNRのゼータ電位は、50 mMからsucrose濃度を増加させると約35 mVから単調に減少し、約20 mVに近づいた。この結果から、sucrose分子とpm-AuNRとの静電的な相互作用を予想し、pm-AuNRに含まれる陽電荷脂質(30 mol%)を20, 10, 0 mol%と段階に減少させ、さらに陰電荷脂質を10, 20, 30 mol%含む計6種類のpm-AuNRを新たに作製した。すると陽電荷脂質含量の低下と共に200 mM sucrose中でのpm-AuNRのコロイド安定性が低下し、陰電荷脂質を含むものは全く分散しなかった。
次にHDL構成タンパク質であるapoA-Iを除去したpm-AuNRのコロイド安定性を調べると、200 mM sucrose中でやや低下し、さらに陽電荷脂質を除去すると、ほぼ完全に凝集した。以上の結果から、pm-AuNRに含まれる陽電荷脂質とsucroseとの静電的な相互作用がsucrose中でのpm-AuNRのコロイド安定性に寄与することが示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Hexaphyrin as a potential theranostic dye for photothermal therapy and 19F magnetic resonance imaging2017

    • Author(s)
      Tomohiro HIGASHINO, Hirotaka NAKATSUJI, Ryosuke FUKUDA, Haruki OKAMOTO, Hirohiko IMAI, Tetsuya Matsuda*, Hidehito TOCHIO, Masahiro SHIRAKAWA*, Nikolai V. TKACHENKO, Mitsuru HASHIDA, Tatsuya MURAKAMI*, and Hiroshi IMAHORI*
    • Journal Title

      Chembiochem

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/cbic.201700071

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Optical control of neuronal firing via photoinduced electron transfer in donor-acceptor conjugates2016

    • Author(s)
      Yuta TAKANO, Tomohiro NUMATA, Kazuto FUJISHIMA, Kazuaki MIYAKE, Kazuya NAKAO, Wesley David Grove, Ryuji INOUE, Mineko KENGAKU*, Shigeyoshi SAKAKI, Yasuo MORI*, Tatsuya MURAKAMI, and Hiroshi IMAHORI*
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 7 Pages: 3331-3337

    • DOI

      10.1039/C5SC04135J

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Polymer-coated pH-responsive high-density lipoproteins2016

    • Author(s)
      Hyungjin KIM, Haruki OKAMOTO, Arnaud E. Felber, Anna POLOMSKA, Nobuhiro MORONE, John E. Heuser, Jean-Christophe LEROUX, and Tatsuya MURAKAMI*
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 228 Pages: 132-140

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2016.03.005

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] HDL変異体を用いた後眼部ドラッグデリバリーシステムの開発2016

    • Author(s)
      須田 謙史、村上 達也、後藤 謙元、吉村 長久
    • Organizer
      第55回日本網膜硝子体学会総会
    • Place of Presentation
      ベルサール渋谷ガーデン(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2016-12-02
  • [Presentation] 光線力学・温熱効果を有するミトコンドリア指向性カーボンナノチューブの開発2016

    • Author(s)
      福田 亮介、中辻 博貴、石館 文善、辻本 将彦、梅山 有和、今堀 博、村上 達也
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
  • [Presentation] 光熱変換ナノ材料と熱ショックプロモーターを用いた光誘導遺伝子発現2016

    • Author(s)
      中辻 博貴、川端 ケリー、今堀 博、見学 美根子、村上 達也
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2016-06-30
  • [Presentation] 光熱免疫治療法のための複合材料型DNAハイドロゲルの開発2016

    • Author(s)
      譚 萌萌、矢田 智也、村上 達也、中辻 博貴、高橋 有己、高倉 喜信、西川 元也
    • Organizer
      日本薬剤学会第31年会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-19
  • [Remarks] 富山県立大学工学部村上研究室HP

    • URL

      http://www.pu-toyama.ac.jp/BR/murakami

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 眼用医薬組成物2016

    • Inventor(s)
      池田華子、村上達也、垣塚彰、吉村長久、須田謙史、三輪裕子
    • Industrial Property Rights Holder
      池田華子、村上達也、垣塚彰、吉村長久、須田謙史、三輪裕子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-125860
    • Filing Date
      2016-06-24

URL: 

Published: 2018-01-16  

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