2013 Fiscal Year Annual Research Report
イオン応答性電界効果トランジスタによるナノ細胞毒性とナノメディシンの評価
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Science for Nanomedicine |
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| Project/Area Number |
24107507
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
合田 達郎 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (20588347)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | C-反応性タンパク質 / ホスホリルコリン / カルシウム / ｐH / 結合速度論 / 補体活性 / バイオミメティックス / 表面プラズモン共鳴 |
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| Research Abstract |
炎症マーカーであるヒトC-反応性タンパク質（CRP）は、炎症部位特異的に作用して補体活性化と自然免疫応答を増強するが、血中を循環するCRPがどのように炎症組織細胞を区別して認識するかという作用機構は不明であった。生体分子の病巣特異的な活性化機構はイオン・温度・pH変化といった物理化学的微小環境変化や細胞膜自身の形質変化が引き金になることに着目し、Ca2+を介したCRPとその受容体である細胞膜リン脂質のホスホリルコリン（PC）基との相互作用の解明をおこなった。新たに、細胞膜界面における微小環境を人工的に再構築したセンサープラットフォームを用いて、CRP分子の活性化機構に関する物理化学的パラメータを明らかにした。その結果、一つ目のCa2+がCRPに充填されて初めてCRPはPC基と結合し、二つ目のCa2+がCRPに取り込まれるとPC基との親和性がさらに数倍高まることが判明した。血中の遊離Ca2+濃度が1.2 mMであることを考慮すると、血中を循環するCRPにはCa2+が一つしか結合していない。したがって、炎症組織においてCa2+が上昇することによって、血中を循環するCRPを呼び込み、部位特異的に自然免疫機構活性化させると推察される。また、溶液中のpHの低下もCRP－PC間の相互作用を変化させることが明らかとなった。pHを7.4から6.5に変化させると、生理Ca2+濃度においてCRPとPC表面との親和性は10倍高くなった。一方で、溶液のpHを6.5から5.5に変化させると、逆に親和性が低くなった。つまり、CRPはわずかに酸性化しているイオン微小環境において選択的に結合することが考えられる。これは、炎症組織や感染症組織では、一般的に代謝活性が亢進して代謝産物が増加することによって組織pH環境が弱酸性化することに一致しており、炎症組織がCRPを呼び込む機構として提案できる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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