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効果的な遺伝子発現のための種々機能を組み込んだポリカチオンの分子設計

研究課題

研究課題/領域番号 17680039
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

原田 敦史  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (50302774)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
27,560千円 (直接経費: 21,200千円、間接経費: 6,360千円)
2007年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2006年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2005年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
キーワード遺伝子デリバリー / ヘッドーテイル / ブロック共重合体 / ポリアミドアミンデンドロン / ポリリシン / プロトンスポンジ効果 / ポリエチレングリコール / ヘッド-テイル / ブロック共集合体 / ポリアミドテミンデンドロン / ポリアミドアミンデンドリマー
研究概要

本年度は,昨年度までに物理化学的特性を明らかとしてきたポリアミドアミンデンドロンとポリ-L-リシンからなるヘッドーテイル型ブロック共重合体のヘッド部(ポリアミドアミンデンドロン)サイズの培養細胞系での遺伝子発現効率をルシフェラーゼアッセイにより評価し,物理化学的特性と遺伝子発現の相関について評価した。HeLa細胞への遺伝子発現効率はポリ-L-リシンの鎖長を一定としたときに最適なポリアミドアミンデンドロンサイズがあることが確認された。クロロキン,ナイジェリシン,バフイロマイシンなどの試薬を添加したことによる遺伝子発現効率への影響から,ポリアミドアミンデンドロンサイズの増大はプロトンスポンジ効果の増強に働くことが示唆された。しかしながら,ヘッド部のサイズが大きくなると,pDNAとの間で形成されるコンプレックスのサイズが著しく増加し,その結果として細胞への取込効率が低下することが確認された。適切なポリアミドアミンデンドロンサイズとすることによって,コンプレックスのサイズは130nm程度の小さなものとなり,分散安定性が向上する。その結果として細胞への取込効率が大きなヘッド部を有するものより高いことが確認された。つまり,遺伝子発現において重要であると考えられるコンプレックスサイズとプロトンスポンジ効果が,ポリアミドアミンデンドロンサイズの増加に対して逆の効果を示すため,結果的に遺伝子発現効率においては最適なポリアミドアミンデンドロンサイズが示されたと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Selection between Block- and Homo-polyelectrolytes through Polyion Complex Formation m Aqueous Medium2008

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Soft Matter 4

      ページ: 162-167

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembled Nano-Bioreactor from Block Ionomers with Elevated and Stabilized Enzymatic Function2007

    • 著者名/発表者名
      A.Kawamura, A.Harada, K.Kono, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 18

      ページ: 1555-1559

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of temperature-responsive polymer gels physically immobilizing core-shell type bioconjugates2007

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, K.Johnin, A.Kawamura, K.Kono
    • 雑誌名

      J.Polymer Science Part A:Polymer Chemistry 45

      ページ: 5942-5948

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of thermosensitive properties between poly(amidoamine) dendrimers having peripheral N-isopropylamide groups and linear polymers with the same groups2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Haba, C.Kojima, A.Harada, K.Kono
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie Intnational Edition 46(1-2)

      ページ: 234-237

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Polycarboxylate Block on the Amidase Activity of Trypsin through Complexation with PEG-Polycarboxylate Block Ionomers2007

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, Y.Yoshioka, A.Kawamura, C.Kojima, K.Kono
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience 7(3)

      ページ: 339-343

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Supramolecular Assemblies of Block Copolymers in Aqueous Media as Nanocontainers Relevant to Biological Applications2006

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Progress in Polymer Science 31(11)

      ページ: 949-982

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermosensitive Properties of Poly(amidoamine) Dendrimers with Peripheral Phenylalanine Residues2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Tono, C.Kojima, Y.Haba, T.Takahashi, A.Harada, S.Yagi, K.Kono
    • 雑誌名

      Langmuir 22(11)

      ページ: 4920-4922

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of temperature-sensitive properties of poly(amidoamine) dendrimers using peripheral modification with various alkylamide groups2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Haba, C.Kojima, A.Harada, K.Kono
    • 雑誌名

      Macromolecules 39(21)

      ページ: 7451-7453

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of transfection activity of lipoplexes by complexation with transferrin-bearing fusogenic polymer-modified liposomes2006

    • 著者名/発表者名
      N.Sakaguchi, C.Kojima, A.Harada, K.Koiwai, K.Shimizu, N.Emi, K.Kono
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics 325(1-2)

      ページ: 186-190

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of a Head-Tail Type Polycation Block Copolymer as a Nonviral Gene Vector2006

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, M.Kawamura, T.Matsuo, T.Takahashi, K.Kono
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 17

      ページ: 3-5

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transfection Activity of Polyamidoamine Dendrimers Having Hydrophobic Amino Acid Residues in the Periphery2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kono, H.Akiyama, T.Takahashi, T.Takagishi, A.Harada
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 16

      ページ: 208-214

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of efficient gene carriers using a polyamidoamine dendron-bearing lipid : improvement of serum resistance2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi, A.Harada, N.Emi, K.Kono
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 16

      ページ: 1160-1165

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Effect of molecular balance of head-tail type polycation vector to in vitro transfection effciency2007

    • 著者名/発表者名
      A.Harada, M.Kawamura, C.Kojima, K.Kono
    • 学会等名
      134th Annual Meeting of the Controlled Release Society
    • 発表場所
      Long Beach,America
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 酵素の活用・利用の最近技術2006

    • 著者名/発表者名
      原田敦史
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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