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多糖ナノボールの機能化と新規ゲルマテリアルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10J05165
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
研究機関京都大学 (2012)
東京医科歯科大学 (2010-2011)

研究代表者

高橋 治子  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

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)
キーワードナノゲル / 酵素合成グリコーゲン / ドラッグデリバリー / 人工分子シャペロン / 多糖 / DDS / 酵素合成グリコーゲン(ESG) / 疎水化多糖ナノゲル / ドラッグデリバリーシステム(DDS) / 経鼻粘膜ワクチン
研究概要

本研究は、日本発の新規多糖である酵素合成グリコーゲン(多糖ナノボール)を用いた新規機能性ゲルマテリアルの開発と応用を目的としている。最終年度である本年度は、昨年度までに調製・評価を進めてきた疎水化多糖ナノボールとその誘導体のDDSキャリアや人工分子シャペロンへの応用について、さらなる検討および成果の報告を行った。カチオン性の官能基としてジエチルエチレンジアミンを修飾したカチオン性コレステリル基置換多糖ナノボールは、複合化したタンパク質の熱変性を顕著に抑制し、タンパク質の安定化効果を有することを見出した。さらに複合体を細胞培養液へ添加することにより、複合化したタンパク質を市販のキャリアに匹敵するほど効率的に細胞内へ導入し得ることを確認し、タンパク質キャリアとして有用であることを明らかとした。この研究成果については、現在Biomaterials Science誌にリバイス論文投稿中である。また、様々な長さの長鎖アルキル基を置換した疎水化多糖ナノボール誘導体は、分子間の会合が抑制され1分子として存在し得る、1分子多糖ナノボールナノゲルである。
この誘導体を用いてウシ炭酸脱水素酵素の熱変性に対する人工分子シャペロン機能を検討したところ、疎水性基の包接機能を有するシクロデキストリンの添加を必要とせず、1分子多糖ナノボールナノゲル単独で人工分子シャペロン機能を持つことを見出した。これはこれまで報告してきた疎水化多糖ナノゲルの人工分子シャペロン機能とは異なる新たなシャペロンとして非常に興味深い知見であり、現在投稿論文執筆中である。以上のように、これまでに調製・評価を行ってきた誘導体について、それぞれの特性と機能をまとめ、新規機能性ゲルマテリアルとしてそれぞれに適した最も有効な利用法を提案し、成果を報告できた。

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

    (26件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Self-Assembled pH-Sensitive Cholesteryl Pullulan Nanogel As a Protein Delivery Vehicle2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Morimoto, Sayaka Hirano, Haruko Takahashi, Scott Loethen, David H. Thompson, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 14 号: 1 ページ: 56-63

    • DOI

      10.1021/bm301286h

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of Platelets upon Contact with a Vitamin E-coated/non-coated Surface2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tsukao, Kenichi Kokubo, Haruko Takahashi, Mina Nagasato, Takanori Endo, Naoto Iizuka, Toshihiro Shinbo, Minoru Hirose, Hirosuke Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs

      巻: (online) 号: 2 ページ: 193-205

    • DOI

      10.1007/s10047-013-0686-4

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanogel-Based PspA Intranasal Vaccine Prevents Invasive Disease and Nasal Colonization by Streptococcus pneumoniae2013

    • 著者名/発表者名
      Il Gyu Kong, Ayuko Sato, Yoshikazu Yuki, Tomonori Nochi, Haruko Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Infection and Immunity

      巻: (online) 号: 5 ページ: 1625-34

    • DOI

      10.1128/iai.00240-13

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial Chaperone Polysaccharide Nanogels for Protein Delivery : A Thermodynamic Study of Protein-Nanogel Interactions using Fluorescence Correlation Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki, Daisuke Iida, Haruko Takahashi, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Current Drug Discovery Technologies

      巻: 8(4) 号: 4 ページ: 308-308

    • DOI

      10.2174/157016311798109371

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphiphilic polysaccharide nanoballs : a new building block for nanogel biomedical engineering and artificial chaperone2011

    • 著者名/発表者名
      Haruko Takahashi, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      ACS nano

      巻: 5 ページ: 337-345

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanogel antigenic protein-delivery system for adjuvant-free intranasal vaccines2010

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Nochi, Yoshikazu Yuki, Haruko Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Nature materials

      巻: 9 ページ: 572-578

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 両親媒性多糖ナノボールのシャペロン機能2012

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Artificial chaperone using amphiphilic polysaccharide nanoballs2012

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性多糖ナノゲルの設計とバイオ応用2012

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第21回高分子ゲル研究討論会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性多糖ナノボールのバイオマテリアル応用2012

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性多糖ナノボールの設計と機能2011

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第57回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2011-07-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Amphiphilic Polysaccharide Nanoballs : A New Building Block for Nanogel Biomedical Engineering2011

    • 著者名/発表者名
      Haruko Takahashi, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 学会等名
      3^<rd> International Congress on Biohydrogels
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Protein delivery by amphiphilic glycogen Polysaccharide nanoballs2011

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 機能化多糖ナノボールによるタンパク質デリバリー2011

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 機能化両親媒性多糖ナノボールの設計と応用2011

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グリコーゲン多糖ナノボールによる機能性材料の開発と機能評価2010

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第59回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Glycogen nano-ball for polysaccharide nanogel engineering2010

    • 著者名/発表者名
      Haruko Takahashi, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 学会等名
      ACS 240^<th> National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 多糖ナノゲル基盤DDSの開発とがん治療への応用2010

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 松田修, 秋吉一成
    • 学会等名
      がん若手研究者ワークショップ2010
    • 発表場所
      蓼科
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] グリコーゲン多糖ナノボールの高機能化2010

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性多糖ナノボールのシャペロン機能とタンパク質デリバリー2010

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第32回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Amphiphilic glycogen nano-ball2010

    • 著者名/発表者名
      Haruko Takahashi, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 学会等名
      Pacifichem2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] "免疫とDDS" , 先端バイオマテリアルハンドブック2012

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 秋吉一成
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 酵素利用技術体系-基礎・解析から改変・高機能化・産業利用まで-"人工分子シャペロンシステム"2010

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 秋吉一成
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 免疫とDDS,未来医療を支える先端バイオマテリアル-生体分子から有機・セラミック・金属まで-

    • 著者名/発表者名
      高橋治子, 秋吉一成
    • 出版者
      NTS(印刷中)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.labonet.info/akiyoshi/

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

    • URL

      http://www.labonet.net/akiyoshi/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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