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非ウィルスベクターによる遺伝子治療を指向した新規DNAの分子設計

研究課題

研究課題/領域番号 15390034
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 創薬化学
研究機関北海道大学

研究代表者

紙谷 浩之  北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (10204629)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード外来DNA / 外来遺伝子発現 / 遺伝子修復 / 核内動態制御 / 核内動態 / DNAダンベル / ループ配列
研究概要

(1)外来DNAの核内動態の解明
DNA量の解析が容易なnaked DNAをマウスへ投与した結果、DNA1コピー当たりのルシフェラーゼ活性は急速に減少する(silencing)こと、核内で断片化が生ずること、intactなプラスミドのメチル化頻度は低いまま保たれていること、silencingはメチル化と無関係に生ずることが明らかとなった。
(2)レポーター遺伝子を発現するプラスミドDNA量の核内動態制御の検討
外来DNA量の減少を阻止する試みとして、複製型プラスミドを検討した。モデルとしてヒト細胞内で複製するプラスミドを構築して、HeLa細胞に導入した結果、複製型プラスミドは非複製型プラスミドに比較して、外来遺伝子発現の上昇が観察された。従って、適切に複製を制御する技術の実用化により、外来DNA量を一定に保つことの可能性が示された。また、ヒストンと相互作用することが知られている配列をプロモーターの上流に付加したプラスミドをマウスに導入したところ、適切な位置に導入することにより、ルシフェラーゼ遺伝子発現が上昇した。従って、核内動態制御の鍵の一つが、ヒストン蛋白質との相互作用にあることが明らかとなった。
(3)遺伝子修復用DNAの核内動態制御の検討
遺伝子修復の原理である相同組換えでは二本鎖DNAが解離する必要がある。そこで、一本鎖ファージミドDNA由来の一本鎖直鎖状DNAを用いたところ、従来のPCR産物を用いる方法に比較して、10倍以上の効率で遺伝子修復を行えることが明らかとなった。また、相同組換えに関与するRad51蛋白質のpreferenceを考慮し、部分的に二本鎖となる一本鎖を用いて遺伝子修復を行ったところ、さらに修復効率が上昇した。以上のことにより、DNA断片の核内動態制御を行うことにより、遺伝子修復効率の上昇が達成可能なことを明らかとした。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Intranuclear disposition of exogenous DNA in vivo : Silencing, Methylation and fragmentation.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ochiai他
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 580(#3)

      ページ: 918-922

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient expression of Drosophila melanogaster deoxynucleoside kinase gene enhances cytotoxicity of nucleoside analogs.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kamiya他
    • 雑誌名

      Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids 25(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Intranuclear disposition of exogenous DNA in vivo : Silencing, methylation and fragmentation.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ochiai et al.
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 580(#3)

      ページ: 918-922

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Intranuclear disposition of exogenous DNA in vivo : Silencing, methylation and fragmentation.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ochiai他
    • 雑誌名

      FEBS Lett. 580(#3)

      ページ: 918-922

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cytokine induction by a bacterial DNA-specific modified base.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 326(#4)

      ページ: 777-781

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Increased SFHR gene correction efficiency with sense single-stranded DNA.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      J. Gene Med. 7(#4)

      ページ: 486-493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic analysis of protein production after DNA transfection.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada他
    • 雑誌名

      Int. J. Pharm. 299(#1-2)

      ページ: 34-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Correction of frameshift mutations with single-stranded and double-stranded DNA fragments prepared from phagemid/plasmid DNAs.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull. 28(#10)

      ページ: 1958-1962

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of methylated adenine in plasmid DNA on transgene expression in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ochiai他
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull. 28(#10)

      ページ: 2019-2022

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Factors affecting SFHR gene correction efficiency with single-stranded DNA fragment.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 336(#4)

      ページ: 1194-1200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pharmacokinetic and pharmacodynamic considerations in gene therapy.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kamiya他
    • 雑誌名

      Drug Discovery Today 8(#21)

      ページ: 990-996

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cytokine induction by a bacterial DNA-specific modified base.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 326(#4)

      ページ: 777-781

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Increased SFHR gene correction efficiency with sense single-stranded DNA.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya et al.
    • 雑誌名

      J.Gene Med. 7(#4)

      ページ: 486-493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic analysis of protein production after DNA transfection.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Int.J.Pharm. 299(#1-2)

      ページ: 34-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Correction of frameshift mutations with single-stranded and double-stranded DNA fragments prepared from phagemid/plasmid DNAs.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya et al.
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 28(#10)

      ページ: 1958-1962

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of methylated adenine in plasmid DNA on transgene expression in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ochiai et al.
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 28(#10)

      ページ: 2019-2022

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Factors affecting SFHR gene correction efficiency with single-stranded DNA fragment.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya et al.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 336(#4)

      ページ: 1194-1200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Increased SFHR gene correction efficiency with sense single- stranded DNA.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      J.Gene Med. 7(#4)

      ページ: 486-493

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetic analysis of protein production after DNA transfection.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada他
    • 雑誌名

      Int.J.Pharm. 299(#1-2)

      ページ: 34-40

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Correction of frameshift mutations with single-stranded and double-stranded DNA fragments prepared from phagemid/plasmid DNAs.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 28(#10)

      ページ: 1958-1962

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of methylated adenine in plasmid DNA on transgene expression in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ochiai他
    • 雑誌名

      Biol.Pharm.Bull. 28(#10)

      ページ: 2019-2022

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Factors affecting SFHR gene correction efficiency with single-stranded DNA fragment.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 336(#4)

      ページ: 1194-1200

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Increased SFHR gene correction efficiency with sense single-stranded DNA.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tsuchiya他
    • 雑誌名

      J.Gene Med. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism of improved gene transfer by the N-terminal stearylation of octaarginine.2004

    • 著者名/発表者名
      I.A.Khalil他
    • 雑誌名

      Gene Therapy 11(#7)

      ページ: 636-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transferrin-modified liposomes equipped with a pH-sensitive fusogenic peptide.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kakudo他
    • 雑誌名

      Biochemistry 43(#19)

      ページ: 5618-5628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of improved gene transfer by the N-terminal stearylation of octaarginine : Enhanced cellular association by hydrophobic core formation.2004

    • 著者名/発表者名
      I.A.Khalil et al.
    • 雑誌名

      Gene Therapy 11(#7)

      ページ: 636-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transferrin-modified liposomes equipped with a pH-sensitive fusogenic peptide : An artificial viral-like delivery system.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kakudo et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry 43(#19)

      ページ: 5618-5628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] No enhancement of nuclear entry by direct conjugation of a nuclear localization signal peptide to linearized DNA.2003

    • 著者名/発表者名
      M.Tanimoto他
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem. 14(#6)

      ページ: 1197-1202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] No enhancement of nuclear entry by direct conjugation of a nuclear localization signal peptide to linearized DNA.2003

    • 著者名/発表者名
      M.Tanimoto et al.
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem. 14(#6)

      ページ: 1197-1202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pharmacokinetic and pharmacodynamic considerations in gene therapy.2003

    • 著者名/発表者名
      H.Kamiya et al.
    • 雑誌名

      Drug Discovery Today 8(#21)

      ページ: 990-996

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transient expression of Drosophila melanogaster deoxynucleoside kinase gene enhances cytotoxicity of nucleoside analogs.

    • 著者名/発表者名
      H.Kamiya et al.
    • 雑誌名

      Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 核酸構築物及びそれを利用した標的領域への変異導入方法2004

    • 発明者名
      紙谷浩之ら
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      2004-360632
    • 出願年月日
      2004-12-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 核酸構築物及びそれを利用した標的領域への変異導入方法2004

    • 発明者名
      紙谷 浩之ら
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      2004-360632
    • 出願年月日
      2004-12-13
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tanimoto 他: "No enhancement of nuclear entry by direct conjugation of a nuclear localization signal peptide to linearized DNA"Bioconjugate Chem.. 14(6). 1197-1202 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kamiya 他: "Pharmacokinetic and pharmacodynamic considerations in gene therapy"Drug Discivery Today. 8(21). 990-996 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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