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遺伝子情報に基づいたインプラント周囲炎の画期的治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K10046
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57050:補綴系歯学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

堀内 留美  北海道大学, 大学病院, 助教 (10374274)

研究分担者 堀内 正隆  北海道医療大学, 薬学部, 准教授 (90322825)
横山 敦郎  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20210627)
坂本 泰一  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (40383369)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードオッセオインテグレーション / GRP-tag / RNAアプタマー / インプラント周囲炎 / チタン
研究開始時の研究の概要

本研究では、インプラント周囲炎治療における将来の臨床での使用を考慮して、申請者が解析結果から得たオッセオインテグレーション関連遺伝子群のうち、外部からの投与が容易な分泌性タンパク質に着目し、これらのタンパク質による in vitro および in vivo 実験におけるオッセオインテグレーションへの効果を検証する。また、非獲得群におけるオッセオインテグレーション阻害タンパク質に特異的に結合するRNAアプタマーを、獲得群のオッセオインテグレーション促進タンパク質と併用することで、“効果的にインプラント周囲炎を抑制する新規な治療法の開発”の研究基盤を構築する。

研究実績の概要

研究の目的:本研究では、インプラント周囲炎治療における将来の臨床での使用を考慮して、申請者が解析結果から得たオッセオインテグレーション関連遺伝子群のうち、外部からの投与が容易な分泌性タンパク質に着目し、これらのタンパク質による in vitro および in vivo 実験におけるオッセオインテグレーションへの効果を検証する。また、非獲得群におけるオッセオインテグレーション阻害タンパク質に特異的に結合するRNAアプタマーを、獲得群のオッセオインテグレーション促進タンパク質と併用することで、“効果的にインプラント周囲炎を抑制する新規な治療法の開発”の研究基盤を構築する。
研究実績概要:昨年度まで使用していたオッセオインテグレーション非獲得群遺伝子由来の分泌型組換えタンパク質は、ヒト細胞による強制発現系で生産したため、コストがかかり、広範な条件下でin vitroあるいはin vivo実験を行うことが難しい。そこで今年度はバキュロウイルス発現系による低コストな組換えタンパク質生産系を新たに作製した。組換えタンパク質にはミツバチのメリチンシグナルを付加して培地中への分泌を図った。また、培地中からの精製に適したアフィニティ精製用のカイコGRP-tagを組換えタンパク質のN末端に融合した。狙いどおり、培地中に分泌されたGRP-tag融合タンパク質は、カードランビーズによってワンステップかつ高純度に培地中から精製できた。
さらに今年度は、分担者の坂本と堀内 (正) のチームは、GRP-tag融合AMLタンパク質を利用して、AMLタンパク質に特異的に結合するRNAアプタマーを効率的に取得する方法を確立した。今後は、これと同様の方法で、GRP-tagを融合したオッセオインテグレーション非獲得群遺伝子産物に対するRNAアプタマーの取得を進める予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

共同研究者が病気療養したことにより,実験が大幅に遅延したため,

今後の研究の推進方策

今年度、低コスト生産に成功したGRP-tag融合型オッセオインテグレーション非獲得群遺伝子産物が、骨芽細胞用細胞の石灰化や分化、増殖などに及ぼす影響についての再現性を、より他様な条件下で確認する。また、この遺伝子産物に特異的に結合するRNAアプタマーを作製し、オッセオインテグレションへ及ぼす影響を明らかにする。遺伝子産物あるいはRNAアプタマーのIn vitroにおける影響が確認された場合には、in vivoにおけるこれらの投与実験も試みる計画である。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Selection of aptamers using β-1,3-glucan recognition protein-tagged proteins and curdlan beads2023

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Kazuyuki、Okubo Hiroki、Amano Ryo、Kozu Tomoko、Ochiai Masanori、Horiuchi Masataka、Sakamoto Taiichi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 号: 5 ページ: 433-440

    • DOI

      10.1093/jb/mvad059

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 抗体に結合するaptamerの改変体の結合能の解析2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤朱梨, 関口真裕, 阪本智樹, 堀内正隆, 石川岳志, 片平正人, 永田崇, 山岸賢司, 坂本泰一
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 繊維芽細胞増殖因子FGF5とそれに結合するaptamerの相互作用解析2023

    • 著者名/発表者名
      金内七海, 堀内正隆, 笹生みなみ, 杉山成, 山本昌邦, 坂本泰一
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] オッセオインテグレーション関連因子を用いたインプラント周囲骨再生治療の開発2022

    • 著者名/発表者名
      堀内留美、堀内正隆、横山敦郎
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会 第42回東北・北海道支部学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラットモデルを使用したオッセオインテグレーションプロセスに関連する主要タンパク質の探索2021

    • 著者名/発表者名
      堀内正隆、堀内留美、横山敦郎
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オッセオインテグレーション関連因子を用いた新規インプラント周囲骨再生治療の開発2020

    • 著者名/発表者名
      堀内留美、堀内正隆、横山敦郎
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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