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組織工学による顎裂部閉鎖治療を目的としたタンパク質性因子の放出制御

研究課題

研究課題/領域番号 21K21014
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0907:口腔科学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

中野 綾菜  広島大学, 医系科学研究科(歯), 研究員 (60911568)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード顎裂部閉塞治療 / 組織工学 / 細胞成長因子 / キメラタンパク質 / 高次構造予測 / コラーゲン / 間葉系幹細胞 / ケモカイン / 顎裂部閉鎖治療 / 放出制御 / 遺伝子工学 / 薬物放出制御
研究開始時の研究の概要

口唇裂・口蓋裂に伴う顎裂部閉鎖療法に有効な成長因子制御型組織工学的治療法の確立を目指す。顎裂部における骨新生を促進するため、細胞誘引・細胞分化・血管形成の鍵となる3種類のタンパク質性因子(SDF-1alpha, BMP-2, VEGF)を担持した生体分解性足場材料を作製する。タンパク質性因子の担持及び放出制御を、足場材料への親和性をもつペプチドを融合させることにより行い、骨新生に有効な条件制御メカニズムについて解明するとともに、骨再生について検討を行うことで、従来の組織工学的治療法を凌駕する新規顎裂閉鎖療法の確立を目的とする。

研究成果の概要

口唇・口蓋裂に伴う顎裂部の閉鎖治療に有効な組織工学的手法の確立を目的として、コラーゲンからなる足場材料にストローマ細胞由来因子1alpha、骨形成因子-2、血管内皮細胞成長因子を複合化した材料の設計に取り組んだ。この目的のため、それらの因子にコラーゲン結合性ポリペプチドを融合したが、融合に伴う構造・機能への影響を評価するため、高次構造予測プログラムを用いた解析を試みるとともに、予測された構造の妥当性を実験的に検証した。その結果、三種類のキメラタンパク質の構造と機能について基礎的知見を得ることができた。また、本研究で用いたプログラムがキメラタンパク質の高次構造予測に有用であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、骨組織再生法の発展に寄与するものである。それによって、従来の骨移植法に代わる新たな顎裂部閉塞治療法が確立されれば、矯正歯科分野における恩恵は計り知れない。また、骨再生は顎裂部閉鎖術のみならず、医療の広い分野において待望される手法であるため、本研究の成果は、歯学のみならず、医学の進歩にも大きな貢献を果たすと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Recombinant protein synthesis for nanomaterial assembly: Technical overview2022

    • 著者名/発表者名
      Ayana Nakano, Koichi Kato
    • 雑誌名

      Bull. Soc. Nano Sci. Technol.

      巻: 20 ページ: 31-37

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of a peptide motif designed for protein tethering to polymer surfaces2021

    • 著者名/発表者名
      Ayana Nakano, Isao Hirata, Binh Vinh Pham, Ajay Shakya, Kotaro Tanimoto, Koichi Kato
    • 雑誌名

      J. Biomater. Sci., Polym. Ed.

      巻: 32 号: 1 ページ: 76-92

    • DOI

      10.1080/09205063.2020.1816870

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Structure and function of engineered stromal cell-derived factor-1α2023

    • 著者名/発表者名
      Fumika Abe, Ayana Nakano, Isao Hirata, Kotaro Tanimoto, Koichi Kato
    • 学会等名
      第56回広島大学歯学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Nanomedicine, Chapter 16 Regenerative nanotechnology: Engineered surfaces for stem cell production (pp. 605-622)2023

    • 著者名/発表者名
      Ayana Nakano, Koichi Kato
    • 総ページ数
      895
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811689833
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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