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核膜孔ゲルの糖鎖選択的通過を利用した新規マテリアルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 10J02318
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 生体関連化学
研究機関北海道大学

研究代表者

関口 翔太  北海道大学, 大学院・総合化学院, 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)
キーワードナノ粒子 / 両親媒性ナノ粒子 / 角膜孔 / 細胞膜 / 核移行 / リポソーム / ドラッグデリバリー / ナノ微粒子 / 核膜孔 / 糖鎖
研究概要

細胞質一核間の物質輸送は、核膜に存在する多数の孔(核膜孔)を通して行われている。この核膜孔は、細胞膜と共に遺伝子導入における障壁として存在し、このために効率的な遺伝子発現が行えないことが知られている。したがって、細胞膜や核膜孔を効率的に通過するマテリアルの作製及びその通過メカニズムの解明は、遺伝子導入における重要課題とされている。本研究は、これまで申請者が作製してきたナノ微粒子をツールとして、細胞膜や核膜孔を通過するマテリアルを作製し、それらの通過メカニズムを解明することが目的である。
研究計画にしたがって、目的であるナノ粒子の核移行性の付与とそのメカニズム解明を達成することが出来た。本年度は更に、遺伝子導入におけるもう一つの障壁である細胞膜を通過するマテリアルの作製を行った。細胞膜は脂質二分子膜で構成されており、その内部が疎水性空間になっていることが知られている。しかしながら、ナノ粒子は一般に親水性であるため、この膜を通過することができない。そこでナノ粒子に、親水性、疎水性の双方に親和性のある両親媒性を付与することで膜の通過が可能になると考えた。作製した両親媒性ナノ粒子は、細胞膜のモデルとして知られているリボソームを、膜陥入によって通過することが分かった。この現象は実際の細胞膜でも観察され、両親媒性ナノ粒子は細胞内に効率的に取り込まれることが分かった。この粒子の細胞膜通過性とこれまでの成果である粒子の核移行性を合わせることができれば、遺伝子導入や核酸医薬へ応用する上で有用な手段となる。この成果は、現在論文としてChemical Communications誌に投稿中である。(S. Sekiguchi et al., Chem. Commun. 2013, in submission)

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

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Hydrophilic Gold Nanoparticles Adaptable for Hydrophobic Solvents2012

    • 著者名/発表者名
      S.Sekiguchi, K.Niikura, Y.Matsuo, K.Ijiro
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 28 号: 13 ページ: 5503-5507

    • DOI

      10.1021/la300299x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear Transport facilitated by the Interaction Between Nuclear Pores and Carbohydrates2012

    • 著者名/発表者名
      S.Sekiguchi, K.Niikura, Y.Matsuo, Shige H.Yoshimura, K.Ijiro
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2 号: 4 ページ: 1656-1662

    • DOI

      10.1039/c1ra00616a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pH-Dependent Network Formation of Quantum Dots and Fluorescent Quenching by Au Nanoparticle Embedding2011

    • 著者名/発表者名
      S.Sekiguchi, K.Niikura, N.Iyo, Y.Matsuo, A.Eguchi, T.Nakabayashi, N.Ohta, K.Ijiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 3 号: 11 ページ: 4169-4173

    • DOI

      10.1021/am201013n

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 表面分子の運動を駆動力とした細胞膜透過ナノ粒子の作製2012

    • 著者名/発表者名
      関口翔太
    • 学会等名
      ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2012-05-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 量子ドットの3次元ネットワークの作製2011

    • 著者名/発表者名
      関口翔太・新倉謙一・松尾保孝・居城邦治
    • 学会等名
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The Mechanism of Maltooligosaccharide-dependent Nuclear Import2011

    • 著者名/発表者名
      Shota Sekiguchi, Kenichi Niikura, Shige H.Yoshimura, Kuniharu Ijiro
    • 学会等名
      Glyco21
    • 発表場所
      ウィーン大学、ウィーン、オーストリア
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Lectin activity of nuclear pore complex hydrogel revealed by sugar-displaying gold nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sekiguchi, S.Yoshimura, K.Niikura, M.Yasutaka, K.Ijiro
    • 学会等名
      PACIFICAHEM2010
    • 発表場所
      コンベンションセンター、ハワイ、アメリカ
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] マルトオリゴ糖界面によって特異的に促進されるナノ微粒子の核移行2010

    • 著者名/発表者名
      関口翔太、新倉謙一、吉村成弘、松尾保孝、居城邦治
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism for nuclear import of maltooligosaccharide-coated nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      S.Sekiguchi, K.Niikura, S.Yoshimura, K.Ijiro
    • 学会等名
      ICS2010
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2010-08-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖修飾によって促進されるナノ微粒子の核移行2010

    • 著者名/発表者名
      関口翔太、吉村成弘、新倉謙一、居城邦治
    • 学会等名
      第20回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2010-07-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖修飾ナノ微粒子で明らかにする核膜孔ゲルのレクチン活性2010

    • 著者名/発表者名
      関口翔太、吉村成弘、新倉謙一、松尾保孝、居城邦治
    • 学会等名
      第59回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2010-05-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 生体の科学2011

    • 著者名/発表者名
      新倉謙一、居城邦治、関口翔太
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://chem.es.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://chem.es.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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