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2009 Fiscal Year Annual Research Report

脂質・核酸複合体の動的構造と核酸送達機能

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
Project/Area Number 21107510
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

出羽 毅久  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (70335082)

Keywords遺伝子治療 / 核酸送達 / ポリアミン / 脂質 / 原子間力顕微鏡 / 形態変化 / DDS
Research Abstract

核酸医薬として有望視されているカチオン性脂質と核酸からなる複合体(Lipoplex)は揺らいだ動的分子集合体であり、細胞内でのその動的挙動が機能に関与していると考えられるが、その詳細は全く不明である。本研究では、高い遺伝子送達能をもつポリアミン脂質を合成し、Lipoplexの揺らぎをともなう構造変化を蛍光顕微鏡および原子間力顕微鏡(AFM)により詳細に観察することにより、揺らぎ(構造変化)と生体機能(遺伝子送達)との相関を明らかにする。平成21年度の研究成果として、高い遺伝子送達能を有する新規ポリアミンの合成に成功し、その類縁体の合成も行った。ポリアミン部位のわずかな化学構造の違いが遺伝子送達活性に影響を及ぼすことが示唆された。高い活性をもつLipoplexの構造をAFMで観測した結果、ポリアミン脂質からなる二分子膜構造の間にDNAが挿入された層状構造であることが明らかとなった。細胞内取り込み後のエンドソーム環境をモデル化した系において、LipoplexからのDNAの放出が見られ、このプロセスが核酸輸送に重要であることが示唆され、分子集合体としてのポリアミン脂質・核酸複合体の揺らぎが起因する現象であると現時点で推察している。また、類縁体からなるポリアミン脂質とsiRNAとの複合体を形成させることにより、細胞内への導入およびRNA干渉作用によるノックダウン効果も認められた。導入高い活性をもつLipoplexほど速やかに構造変化を起こすことがAFMから明らかとなった。

  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Peroxide Decoloration of CI Acid Orange 7 Catalyzed by Manganese Chlorophyll Derivatives at the Surfaces of Micelles and Lipid Bilayers2010

    • Author(s)
      Ishigure, et al.
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 26 Pages: 7774-7782

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstitution of the Light-harvesting 1 (LH1) Complex Using LH1-a and LH1-b Polypeptides, Separately Isolated from the Purple Photosynthetic Bacterium Rhodospirillum rubrum, Together with Bacteriochlorophyll a and All-trans Carotenoids2009

    • Author(s)
      Nakagawa, et al.
    • Journal Title

      Carotenoid Science

      Volume: 14 Pages: 54-57

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carotenoid Specificity During Reconstitution of the Light-harvesting 1 (LH1) Complexes Using LH1-polypeptides Isolated from the Purple Photosynthetic Bacterium Rhodobacter sphaeroides Together with Bacteriochlorophyll a and Carotenoids2009

    • Author(s)
      Nakagawa, et al.
    • Journal Title

      Carotenoid Science

      Volume: 14 Pages: 58-61

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstitution of the Light-harvesting (LH1) Complex Using Zinc-substit uted Bacteriochlorophyll a and LH1-Polypeptides Isolated from the Purple Photosynthetic Bacterium Rhodospirillum rubrum Together with all-trans Carotenoids2009

    • Author(s)
      Nakagawa, et al.
    • Journal Title

      Carotenoid Science

      Volume: 14 Pages: 62-65

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Morphological analysis of polyamine-lipid/DNA complexes as effective gene carriers2009

    • Author(s)
      Dewa, et al.
    • Organizer
      The third international symposium on "molecular Science of Fluctuations toward Biological function
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2009-12-20
  • [Presentation] Development of siRNA delivery system using novel polycation liposomes for cancer therapy2009

    • Author(s)
      Kenjo, et al.
    • Organizer
      4th International Liposome Society Conference
    • Place of Presentation
      London
    • Year and Date
      2009-12-14
  • [Presentation] Development of in vivo delivery system for siRNA-based cancer therapy2009

    • Author(s)
      Tsuzuku, et al.
    • Organizer
      第31回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-11-30
  • [Presentation] Liposomal Polyamine-Dialkyl Phosphate Conjugates as Effective Gene Carriers : Chemical Structure, Morphology, and Gene Transfer Activity2009

    • Author(s)
      Dewa, et al.
    • Organizer
      International Symposium on Nanomedicine 2009-2
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2009-11-05
  • [Presentation] Polyamine-lipid/DNA Complexes as Gene Carriers : Morphological Observation of the Complexes by Using AFM2009

    • Author(s)
      Kato, et al.
    • Organizer
      International Symposium on Nanomedicine 2009-2
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2009-11-05
  • [Presentation] ポリアミン脂質による遺伝子送達とDNA複合体形態の直接観察2009

    • Author(s)
      出羽毅久, 他
    • Organizer
      第58回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] ポリアミン脂質・DNA複合体の構造と核酸送達能2009

    • Author(s)
      出羽毅久
    • Organizer
      揺らぎと生体機能 平成21年度合同班会議
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] ポリアミン脂質-DNA複合体のAFMによる形態観察と遺伝子送達能2009

    • Author(s)
      出羽毅久, 他
    • Organizer
      バイオ高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学先端研
    • Year and Date
      2009-07-29
  • [Presentation] 遺伝子伝子導入能をもつ新規ポリアミン脂質の開発-DNA複合体の形態観察とその機能評価2009

    • Author(s)
      加藤清志, 他
    • Organizer
      第58回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2009-05-27

URL: 

Published: 2012-07-19  

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