| 研究課題/領域番号 |
15300166
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
片山 佳樹 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70284528)
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| 研究分担者 |
新留 琢郎 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (20264210)
村田 正治 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (30304744)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2004年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2003年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
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| キーワード | 遺伝子送達 / 薬物送達 / 細胞内情報伝達系 / 遺伝子治療 / プロテインキナーゼ / アポトーシス / プロテアーゼ / ターゲティング |
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| 研究概要 |
細胞内プロテインキナーゼとしてAキナーゼに応答する薬物カプセルと遺伝子キャリヤー、及び細胞内プロテアーゼとしてカスパーゼ3に応答する遺伝子キャリヤーについて、詳細に検討した。Aキナーゼ応答型薬物カプセルでは、基質ペプチドにPEGを連結させたマクロモノマーを開発し、これとイソプロピルアクリルアミドを共重合することで、これまでより表面基質濃度を高くしたナノカプセルの開発に成功し、極めて応答性の良い薬物内包カプセルを実現できた。
Aキナーゼ応答型の遺伝子キャリヤーとしては、種々の分子設計上の検討を行ない、DNAとの複合体の粒径の調節や、溶液での安定化に成功した。この複合体をセンダイウイルスのエンベロップに封入する手法を用いて細胞へ導入する手法を確立し、細胞を薬物刺激してAキナーゼを活性化させたときにのみ、遺伝子を発現させることに成功した。各種薬物で刺激した細胞内のAキナーゼ活性を、プロモータアッセイにより評価し、本システムでの遺伝子制御と比較したところ、細胞内Aキナーゼの活性と導入遺伝子の発現量は完全に相関し、確かに細胞内Aキナーゼにより遺伝子発現が制御されていることを確認した。また、これらの基質や細胞内のAキナーゼ活性を質量分析法を用いて評価するための独自のアッセイ系を確立した。さらに、このシステムを利用してRhoキナーゼに応答するキャリヤーの開発にも成功した。これは循環器疾患への適用を目指したものであり、これを評価するために、血管障害を診断できるシステムとして新しい血管造影剤の開発も手がけて成功した。
カスパーゼ3に応答するキャリヤーについては、高分子鎖の疎水性、及び、ペプチド配列の荷電や生化学的性質を種々変化させた様々なキャリヤーを開発し、その遺伝子発現制御能と細胞導入効率を検討して、分子設計の基本理念を確立した。遺伝子制御は、細胞内でも可能であった。この概念を応用してHIVプロテアーゼに応答するキャリヤーも開発し、感染細胞特異的な遺伝子制御に成功した。
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