低分子を組み合わせてつくる分解性ナノ粒子の合成とワクチンへの応用
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22K04878
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 28030:Nanomaterials-related
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
新倉 謙一 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (40360896)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | クラウンエーテル / タンニン酸 / 生分解性 / ナノ粒子 / ワクチン |
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| Outline of Research at the Start |
抗原や核酸を輸送するためのワクチン粒子の開発を目指す。ワクチン粒子は生体内で分解することで、輸送した抗原や核酸を細胞内で放出できるようになる。本研究では細胞内で分解しやすいように、低分子を組み合わせることで粒子をつくる手法を開発する。通常低分子は、高分子と比べるとお互いの相互作用が弱いため安定した粒子が作りにくい。しかし多点での結合が可能な低分子を用いることで、それらの課題を解決していく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はタンニン酸誘導体と低分子からなる粒子を作製し、ワクチン粒子への応用を目指している。ワクチンとして抗原タンパク質だけを接種するよりも、天然のウイルスのように抗原を粒子上で複数配列させることで抗体産生を強く誘起し、さらに活性化経路の制御も可能になることが知られてきた。しかし、抗体が産生されても中和抗体でないことや、粒子による不用意な免疫応答が課題となっている。これは、金属粒子や結晶性高分子のような硬い材料に吸着した抗原タンパク質の変性がおきやすいことや、粒子上での抗原分解が進まないことが原因として考えられる。そこで本研究では、細胞内で分解しやすいことを目的とした、低分子を組み合せたワクチン粒子の作製を目指した。２０２２年度はクラウンエーテルとポリフェノールが特異的な相互作用により安定な粒子を形成することを見出した。クラウンエーテルは環状オリゴエチレングリコールの低分子化合物であるが、同程度の分子量の直鎖状オリゴエチレングリコールに比べてポリフェノールとの相互作用が強いことがわかった。相互作用することで、溶液が白濁するため検出も容易である。クラウンエーテルは金属イオンなどカチオンに対しての特異的相互作用が古くから知られているが、ポリフェノールと水中で結合しうるという今回の知見をもとに、形成された粒子の特性を中心に調べた。電子顕微鏡により数百ナノメートルの球状粒子が多数観察され、その粒子が水溶液中で凝集することなく長時間分散することも光散乱測定から確認できた。またどのようなクラウンエーテルとの相互作用が強いのかについても調査し、分子構造の特異性についても明らかにできた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
クラウンエーテルとポリフェノールが特異的な相互作用を見出すことができ、粒子形成が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
生体内環境における粒子の安定性についてさらに調べるとともに、粒子形成まで初年度進んだので、抗原タンパク質・ペプチドの固定化を中心に進める。また粒子の分解性についても調べていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
