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ウイルスを鋳型とした金属微粒子3次元規則配列構造の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19655058
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体関連化学
研究機関北海道大学

研究代表者

新倉 謙一  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (40360896)

研究分担者 澤 洋文  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (30292006)
松尾 保孝  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90374652)
居城 邦治  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90221762)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードポリオーマウイルス / シアル酸 / 金微粒子 / プラズモン共鳴 / 分子クラウディング / 表面プラズモン共鳴 / 3次元配列
研究概要

ウイルスのタンパク質が自己集合して形成するウイルス様微粒子(virus-like particle : VLP)は、ウイルスゲノムを持たずにウイルスと同じ経路で細胞内へ導入されるため、ドラッグデリバリーシステムのキャリアー等として注目されている。私たちはVLPの持つ糖鎖認識性に着目し、糖鎖の分子認識を利用してウイルスの周辺に規則的に金属微粒子を配列させることを目的に研究を進めた。まず金微粒子にシアル酸を提示させる技術を確立した。このシアル酸提示金微粒子は非常に水への分散性が高く、ウイルスと結合させても沈殿するようなことはなかった。VLPとシアル酸を修飾した金ナノ粒子の複合体形成の電子顕微鏡像(STEM)を詳細に検討すると、VLPの表層に特異的に金ナノ粒子が結合している様子が観察された。また、紫外可視吸収スペクトルの長波長シフトには、金ナノ粒子表面のシアル酸の有無によって有意な差が生じたことから、溶液中でも金ナノ粒子がVLPに結合していることが示された。さらに金ナノ粒子濃度の上昇に伴いプラズモン吸収の長波長側への大きなシフトが測定された。これはウイルスを鋳型とした金ナノ粒子の結合により、三次元的なプラズモンのカップリングが起きたことを意味している。さらにウイルスと金微粒子の結合を促進するために、デキストランを添加した。この効果は高分子クラウディング効果と言われるが、金属微粒子と生体分子(この場合はVLP)の特異的な結合をクラウディング効果で成功させた初めての例である。本研究によってウイルス-金微粒子複合体が外部の光と共鳴するプラズモン共鳴体になりうることを証明できた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Design of Cell-Surface-Retained Polymers for Artificial Ligand Display2009

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kamitani
    • 雑誌名

      ChemBioChem 10

      ページ: 230-233

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oligosaccharide-mediated Nuclear Transport of Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Niikura
    • 雑誌名

      ChemBioChem 9

      ページ: 2623-2627

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of DNA Multiassembly by Addition of a Phosphate Group at the 5'-Sticky End2008

    • 著者名/発表者名
      Aya Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 758-759

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Cellular Uptake of Virus-Like Particles through Immobilization on a Sialic Acid-Displaying Solid Surface2008

    • 著者名/発表者名
      Noriko Ohtake
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 19

      ページ: 507-515

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequence-specific control of azobenzene assemblies by molecular recognition of DNA2008

    • 著者名/発表者名
      Osamu Haruta
    • 雑誌名

      Langmuir 24

      ページ: 2618-2624

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of lipid particles targeted via sugar-lipid conjugates as novel nuclear gene delivery system2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Masuda
    • 雑誌名

      Biomaterials 29

      ページ: 709-723

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patterned Immobilization of Unprotected Carbohydrates on an Aminooxy Polymer-Grafted Solid Surface2007

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kamitani
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 80

      ページ: 1808-1813

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ウイルス様ナノカプセルを鋳型とした金ナノ粒子の3次元配列化2009

    • 著者名/発表者名
      永川桂太
    • 学会等名
      第89回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ウイルスの糖鎖認識能を利用した金ナノ微粒子規則配化2008

    • 著者名/発表者名
      新倉謙一
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖提示によるナノ微粒子・タンパクの核内移行促進2008

    • 著者名/発表者名
      新倉謙一
    • 学会等名
      平成21年蛋白研セミナー
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Metal nanoparticle array on a viral surface through the sugar recognition2008

    • 著者名/発表者名
      Keita Nagakawa
    • 学会等名
      AsiaNANO2008
    • 発表場所
      Biopolis(Singapore)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ウイルスナノカプセルを鋳型とした金ナノ微粒子3Dアレイの作製2008

    • 著者名/発表者名
      永川 桂太
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ウイルス様微粒子の細胞内導入を促進する糖鎖提示基板の作製2007

    • 著者名/発表者名
      石塚 範子
    • 学会等名
      第56回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ウイルスタンパク質の自己集合によるナノカプセルの作製と高効率細胞導入2007

    • 著者名/発表者名
      石塚 範子
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 細胞ストレスのイメージングを目指した糖鎖修飾量子ドットの作製2007

    • 著者名/発表者名
      新倉 謙一
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 表面分子の識別方法、および識別分子2007

    • 発明者名
      岡嶋孝治
    • 権利者名
      国立大学法人北海道大学
    • 産業財産権番号
      2007-226805
    • 出願年月日
      2007-08-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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