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ミトコンドリア内動態制御に基づくミトコンドリア遺伝子発現システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10J02273
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北海道大学

研究代表者

古川 亮  北海道大学, 大学院・生命科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードミトコンドリア / ミトコンドリアDNA / 核酸医薬 / ドラッグデリバリーシステム / アプタマー / リポソーム / 遺伝子治療 / 核酸医療 / TFAM / GALA / DDS / ナノテクノロジー / Mitochondrial transcription factor A (TFAM) / オクタアルギニン / レシチン化スーパーオキシドジスムターゼ / ドラッグデリバリーシステム(DDS) / 転写 / 活性酸素
研究概要

本研究は,ミトコンドリアにアンチセンス核酸(RNA)を送達し,ミトコンドリア遺伝子発現を制御することを最終目標とする.当研究室では,ミトコンドリア融合性リポソーム(MITO-Porter)を開発しており,本ナノキャリアを用いてミトコンドリアにアンチセンスRNAを送達する.今年度は,(1)アンチセンスRNA封入MITO-Porterによるミトコンドリア遺伝子発現抑制評価,および(2)ミトコンドリア標的型アクティブターゲティングシステムの開発,に関する研究について報告する.
(1)アンチセンスRNA封入MITO-Porterによるミトコンドリア遺伝子発現抑制評価
本研究では,アンチセンスRNAをMITO-Porterに封入し,ミトコンドリア遺伝子発現の抑制効果を検証した.標的ミトコンドリアRNA(mtRNA),およびミトコンドリア膜電位の抑制効果を評価した.その結果,MITO-Porterにより,mtRNAの抑制効果と優位な膜電位の減少を誘起した.従って,MITO-PorterはアンチセンスRNAをミトコンドリアに送達し,ミトコンドリア遺伝子を抑制することで呼吸活性を低下させることが示唆された.
(2)ミトコンドリアを標的としたアクティブターゲティングシステムの開発
本研究では,ミトコンドリア移行性を有するRNAアプタマーをMITO-Porterに修飾し,その細胞内素過程を評価した.アプタマーのコレステロール誘導体をR8修飾MITO-Porterに修飾し,細胞内導入量,ミトコンドリア移行性を解析した.その結果,アプタマーの修飾により,細胞内導入量,ミトコンドリア移行性は上昇した.従って,アプタマーの修飾はMITO-Porterの生物学的利用性を向上させることが示唆された.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial delivery of bongkrekic acid using a MITO-Porter prevents the induction of apoptosis in human HeLa cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Nakamura K, Furukawa R, Kawamura E, Moriwaki T, Matsumoto K, Okuda K, Shindo M, Harashima H.
    • 雑誌名

      J Pharm Sci.

      巻: 102 号: 3 ページ: 1008-1015

    • DOI

      10.1002/jps.23442

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The manner in which DNA is packaged with TFAM has an impact on transcription activation and inhibition2012

    • 著者名/発表者名
      Furukawa R, Yamada Y, Matsushima Y, Goto Y-I, Harashima H.
    • 雑誌名

      FEBS open bio.

      巻: 2 号: 1 ページ: 145-150

    • DOI

      10.1016/j.fob.2012.06.001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MITO-Porter; a cutting-edge technology for mitochondrial gene therapy2012

    • 著者名/発表者名
      Furukawa R, Yamada Y, Harashima H.
    • 雑誌名

      Yakugaku Zasshi

      巻: 132 ページ: 1389-1398

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual function MITO-Porter, a nano carrier integrating both efficient cytoplasmic delivery and mitochondrial macromolecule delivery2011

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuma, Ryo Furukawa, Yukari Yasuzaki, Harashima Hideyoshi
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 19 号: 8 ページ: 1449-1456

    • DOI

      10.1038/mt.2011.99

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Octaarginine-modified liposomes enhance the anti-oxidant effect of Lecithinized superoxide dismutase by increasing its cellular uptake2011

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 404 ページ: 796-801

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ミトコンドリアを標的とした遺伝子治療に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      古川亮
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア標的型核酸デリバリーシステムの開発.2012

    • 著者名/発表者名
      古川亮,山田勇磨,原島秀吉.
    • 学会等名
      第28回日本DDS学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] MITO-Porter : A cutting-edge nanocarrier for antisense nucleic acid delivery to mitochondria2012

    • 著者名/発表者名
      R. Furukawa, Y. Yamada, H. Harashima.
    • 学会等名
      8th Annual Meeting of the Oligonucleotide Therapeutics Society
    • 発表場所
      Harvard Medical School (USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of DNA packaged with TFAM on transcription activation2011

    • 著者名/発表者名
      古川亮
    • 学会等名
      5th SFRR-Asia, 8th ASMRM, 11th J-mit 2011
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 年月日
      2011-08-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア転写因子TFAM-プラスミドDNA複合体のin vitro転写評価2011

    • 著者名/発表者名
      古川亮
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2011-06-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Octaarginine-modified liposome enhances anti-oxidant effect of PC-SOD through the improvement of intracellular trafficking.2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa
    • 学会等名
      International Liposome Research Days & Lipids、Liposomes、& Membrane Biophysics
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 効率的な細胞内導入を目的としたレシチン化SOD(PC-SOD)搭載R8リポソームの構築およびその機能評価2010

    • 著者名/発表者名
      古川亮
    • 学会等名
      日本薬剤学会第25年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2010-05-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakusetu/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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