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外来遺伝子の細胞内導入とその動態の解析技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07558099
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物物理学
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

中西 守  名古屋市立大学, 薬学部, 教授 (90090472)

研究分担者 伊藤 博康  浜松ホトニクス研究所, 研究員
古野 忠秀  名古屋市立大学, 薬学部, 講師 (80254308)
南後 守  名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (90109893)
水口 純一郎  東京医科大学, 教授 (20150188)
伊東 博康  浜松オートニクス, 研究員
鳥越 智香子  名古屋市立大学, 薬学部, 講師 (70237163)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1996年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1995年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード遺伝子治療 / 正電荷コレステロール / 正電荷リポソーム / 共焦点レーザ顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / エンドサイトーシス / ベクターの開発 / ゼータ電位 / 遺伝子導入 / リポソーム / アンチロンスDNA / プラスミド / アンチセンス
研究概要

遺伝子治療は遺伝病の根元的治療法になるだけでなく、癌やエイズ治療にも有効であると期待されている。それゆえ、遺伝子治療のための基盤研究の推進は緊急の課題となっている。特に重要な課題は、安全性が高くて、効率のよい外来遺伝子の細胞内導入法の確立である。そこで、本研究では正電荷コレステロールを素材とした正電荷リポソームによる外来遺伝子の細胞内導入技術の開発を行った。それと同時に、細胞内に導入した外来遺伝子の動態を解析する技術を開発し、遺伝子治療の基盤技術の確立を企てた。具体的には、末端に三級アミンを持ったスペ-サの長さの異なった8種類の正電荷コレステロール誘導体を合成し、それを素材とした正電荷リポソームを作製し、プラスミド遺伝子(CATとLuc遺伝子)の培養細胞への導入を行った。遺伝子導入の効率はCAT活性及びルシフェラーゼ活性で測定した。その結果、導入効率の著しく高い誘導体を開発に成功するとともに、正電荷リポソームのゼータ電位と遺伝子導入の効率との間には密接な相関関係があることを明らかにした。また、末端に水酸基を持った新規正電荷コレステロール誘導体の開発に成功するとともに、in vivoでの遺伝子導入に大変威力を発揮することを明らかにした。さらに、共焦点レーザ顕微鏡と原子間力顕微鏡を用いて導入遺伝子の細胞内動態を解明するとともに、外来遺伝子がエンドサイトーシスで細胞内に取り込まれることを明らかにした。またその際、キャリアーのリポソームとDNAの複合体は400nm〜1.4μmのサイズのときに最も遺伝子導入の効率がよいことも証明した。また、細胞内に導入された外来遺伝子はリポソーム内でキャリアーのリソゾームから解離し、核内へ選択的に移行することを示した。これらの実験結果は、遺伝子治療の今後の研究に対して有用なベクターの開発に重要な情報を提供すると考えられた。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] C.Kawaura: "Atomic force microscopy for studying gene transfection mediated by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." FEBS Lett.421. 69-72 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Teshima: "Effect of an ectokinase inhibitor,K252b,on degranulation and Ca2+ signals of RBL-2H3 cells and human basophils." J.Immunol.159. 964-969 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Okayama: "Cationic cholesterol with a hydroxyethylamino head group promotes significantly liposome-mediated gene transfection." FEBS Lett.408. 232-234 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nakanishi: "Intracellular localization of antisense DNA transferred by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." Cell Vision. 4. 128-129 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Shimizu: "Internalization of non-permeant materials into cultured mammalian cells by vortex-stirring in the presence of a high molecular weight polyacrylic acid." Biol.Pharm.Bull.20. 727-731 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中西 守: "正電荷リポソームを用いた外来遺伝子の細胞内導入" 生物物理. 211. 130-131 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中西 守: "生物のスーパーセンサー" 共立出版, 186 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中西 守: "見る技術(分子・細胞のバイオイメージング)" 蛋白質核酸酵素増刊号, 350 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Kawaura: "Atomic force microscopy for studying gene transfection mediated by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." FEBS Lett.421. 69-72 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Teshima: "Effect of an ectokinase inhibitor, K252b, on degranulation and Ca^<2+> signals of RBL-2H3 cells and human basophils." J.Immunol.159. 964-969 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Okayama: "Cationic cholesterol with a hydroxyethylamino head group promotes significantly liposome-mediated gene transfection." FEBS Lett.408. 232-234 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nakanishi: "Intracellular localization of antisense DNA transgerred by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." Cell Vision. 4. 128-129 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Furuno: "Surface expression of CD63 antigen (AD1 antigen) in P815 mastocytoma cells by transfected IgE receptors." Biochem.Biophys.Res.Commun.219. 740-744 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okabe: "Confocal fluorescence microscopy for antibodies against a highly conserved sequence in SH2 domains." Biochem.Biophys.Res.Commun. 223. 245-249 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Torigoe: "Quantitative and realtime correlation between receptor aggregation and intracellulae calcium signal transduction." Immunol.Lett.49. 169-174 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takeuchi: "Effect of zeta potential of cationic liposomes containing cationic cholesterol derivatives on gene transfection." FEBS Lett.397. 207-209 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Kawaura: "Atomic force microscopy for studying gene transfection mediated by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." FEBS Lett.421. 69-72 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Teshima: "Effect of an ectokinase inhibitor,K252b,on degranulation and Ca2+ signals of RBL-2H3 cells and human basophils." J.Immunol.159. 964-969 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Okayama: "Cationic cholesterol with a hydroxyethylamino head group promotes significantly liposome-mediated gene transfection." FEBS Lett.408. 232-234 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakanishi: "Intracellular localization of antisense DNA transferred by cationic liposomes with a cationic cholesterol derivative." Cell Vision. 4. 128-129 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Shimizu: "Internalization of non-permeant materials into cultured mammalian cells by vortex-stirring in the presence of a high molecular weight polyacrylic acid." Biol.Pharm.Bull.20. 727-731 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "正電荷リポソームを用いた外来遺伝子の細胞内導入" 生物物理. 211. 130-131 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "生物のスーパーセンサー" 共立出版, 186 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "見る技術(分子・細胞のバイオイメージング)" 蛋白質核酸酵素増刊号, 350 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Takeuchi: "Effect of zeta potential of cationic liposomes containing cationic cholesterol derivatives on gene transfection." FEBS Lett.397. 207-209 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Furuno: "Surface expression of CD63 antigen (AD1 antigen) in P815 cells by transfected IgE receptors." Biochem. Biophys. Res. Commun.219. 740-744 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Okabe: "Confocal fluorescence microscopy for antibodies against a hightly conserved sequence in SH2 domains." Biochem. Biophys. Res. Commun.223. 245-249 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] C. Torigoe: "Quantitative and realtime correlation between receptor aggregation and intracellular calcium signal transduction" Immunol. Lett.49. 169-174 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Sumida: "Accumulation of photoporphyrinogen IX induced by acifluorfen methyl." Verlag Zeit. Naturforshung. 174-178 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N. Ohyama: "Crossbridge rigidity effects differently on mIgM and IgE receptor-mediated calcium signals." Bioimages. 4. 191-192 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "実験医学別冊" 羊土社, 202 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "新タンパク質応用工学" フジ・テクノシステム, 950 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okamoto: "Confocal fluorescence microscopy for studying thapsigargin-induced divalent cation entry into B cells" Biochem.J.305. 1011-1015 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H Katayama: "Triggering of calcium signals in antigen-specific B cells on the supported lipid monolayes" Biochem.Biophys.Acta. 1266. 191-195 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakanishi: "Confocal fluorescence microscopy for studying signal transduction in mast cells and basophils" Zoological Studies. 34. 38-40 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] C.Torigoe: "Quantitative and realtime correlation between receptor aggregation and intracellular calcium signal transduction" Immunol.Lett.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Furuno: "Surface expression of CD63 antigen (AD1 antigen) in P815 mastocytoma cells by transfected IgE receptors" Biochim.Biophys.Res.Commun.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "リンパ球のCa^<2+>動態" 細胞工学. 15. 240-246 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "新タンパク質応用工学" フジ・テクノシステム, 950 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 中西 守: "新しい光学顕微鏡" 学際企画, 199 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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