核内事象を制御する四元遺伝子複合体の創製による細胞分化誘導

• 研究課題/領域番号: 24650281
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 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: 首都大学東京
• 研究代表者: 朝山 章一郎 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (90315755)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 遺伝子複合体 / 細胞分化誘導 / アルキルイミダゾール末端修飾PEG / DNA一分子修飾 / アルキルイミダゾール末端修飾ＰＥＧ / ＤＮＡ一分子修飾

研究概要

DNA二重らせん溝へのアルキル鎖の巻き付きによる新しい核酸修飾法を昇華させ、「DNAモノイオンコンプレックス」の新概念を提唱した。モノイオンコンプレックスをマウスの脛骨筋へ局所投与すると、臨床応用されているnaked DNA 及び一般的なin vivo 遺伝子導入試薬であるjet PEI と比較し、有意に高い遺伝子発現効率を示した。
本研究成果である分裂能の低いマウス脛骨筋への遺伝導入の成功は、核膜が保存されている細胞へ外来遺伝子が導入可能なことを示している。従って、核内事象制御のためのツールの獲得に成功し、非分裂細胞の分化誘導の実現に近づいたと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of Water-Soluble Dinuclear Mn-Porphyrin with Multiple Antioxidative Activities (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Kubota, S. Imamura, T. Shimizu, S. Asayama, H. Kawakami
  • 雑誌名: ACS Medicinal Chemistry Letters 巻: (in press) 号: 6 ページ: 639-643
  • DOI: 10.1021/ml400493f
  • 年月日: 2014-04-04
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning of the Methylimidazolium/Imidazole Balance in Polycations for Gene Carrier (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Asayama, T. Hakamatani, and H. Kawakami
  • 雑誌名: Polymers for Advanced Technologies 巻: 未定 号: 8 ページ: 823-826
  • DOI: 10.1002/pat.3309
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkylimidazolium End-Modified Poly(ethylene glycol) to Form the Mono-Ion Complex with Plasmid DNA for In Vivo Gene Delivery (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Asayama, A. Nohara, Y. Negishi, H. Kawakami
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 15 号: 3 ページ: 997-1001
  • DOI: 10.1021/bm401902j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracellular Co-Delivery of Zinc Ions and Plasmid DNA for Enhancing Gene Transfection Activity (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Asayama, K. Matsuda, Y. Negishi, H. Kawakami
  • 雑誌名: Metallomics 巻: 6 号: 1 ページ: 82-87
  • DOI: 10.1039/c3mt00226h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Carboxymethyl Poly(1-vinylimidazole) as a Poly- ampholyte for Biocompatibility (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Asayama, K. Seno, H. Kawakami
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 ページ: 358-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Carboxymethyl Poly(1-vinylimidazole) as a Polyampholyte for Biocompatibility (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Asayama, K. Seno, and H. Kawakami
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 ページ: 358-360
  • NAID: 10031162172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-Regulation of Gene Expression by Transfection to Hepatocyte Spheroids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hazama, S. Asayama, H. Kawakami
  • 雑誌名: Molecular Pharmaceutics 巻: 9 号: 12 ページ: 3602-3605
  • DOI: 10.1021/mp300519x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pharmaceutical Effect of Manganese Porphyrins on Manganese Superoxide Dismutase Deficient Mice (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Hayakawa, S. Asayama, Y. Noda, ShimizuT. ShimizuT., H. Kawakami
  • 雑誌名: Mol. Pharmaceutics 巻: 9 号: 10 ページ: 2956-2959
  • DOI: 10.1021/mp300147v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Methylated Poly(L-histidine) to Control the Stability of its siRNA Polyion Complexes for RNAi (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Asayama, T. Kumagai, H. Kawakami
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry, Bioconjugate Chemistry 巻: 23 号: 7 ページ: 1437-1442
  • DOI: 10.1021/bc300044r
  • 査読あり
• [学会発表] 亜鉛イオンとプラスミドDNAの共送達による遺伝子発現上方制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 朝山章一郎,松田宏紹,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] アルキルイミダゾリウム末端修飾PEGを用いたDNA一分子非共有結合修飾型in vivo遺伝子デリバリー (2013)
  • 著者名/発表者名: 野原敦,朝山章一郎,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] 亜鉛イオン配位イミダゾール基含有キャリアによる遺伝子発現上方制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝山章一郎,松田宏紹,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] Cell Differentiation Control by the Novel Biodegradable Nanoparticles to Control Histone Modification (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Asaba, Shoichiro Asayama, Kazuhiko Nakabayashi, Hiroyoshi Kawakami
  • 学会等名: JSAO2013/IFAO2013(第51回日本人工臓器学会大会・第5回国際人工臓器学術大会合同大会)
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
• [学会発表] エピジェネティクス修飾を標的とした新規生分解性ナノ粒子による細胞分化治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅羽祐太郎,朝山章一郎,中林一彦,川上浩良
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] アルキルイミダゾリウム末端修飾PEGによるDNA一分子修飾型in vivoデリバリーシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野原敦,朝山章一郎,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] アルキルイミダゾール末端修飾PEGによる新規DNA一分子修飾法の開発とin vivo遺伝子デリバリーへの展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野原敦,朝山章一郎,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 第42回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター
• [学会発表] Methylated Poly(L-histidine) to Control the Stability of its siRNA Polyion Complexes for RNAi (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro ASAYAMA, Takao KUMAGAI, Hiroyoshi KAWAKAMI
  • 学会等名: 40th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • 発表場所: Hawaii Convention Center
• [学会発表] アルキルイミダゾール末端修飾PEGを用いた新規DNA一分子修飾によるin vivo遺伝子デリバリー (2013)
  • 著者名/発表者名: 野原敦,朝山章一郎,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 第29回日本DDS学術集会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] ヒストンを標的とした新規生分解性ナノ粒子による細胞分化治療 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅羽祐太郎,朝山章一郎,川上浩良
  • 学会等名: 第7回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] 亜鉛イオン配位/カルボキシメチル化イミダゾール基導入キャリアによる遺伝子発現上方制御/生体適合化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝山章一郎,松田宏紹,根岸洋一,川上浩良
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] ドラッグデリバリーシステム(DDS)の構築 : 新規生体適合性高分子のDNA一分子修飾によるin vivo遺伝子導入 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝山章一郎
  • 学会等名: BIO tech 2013 : 第12回国際バイテクノロジー展/技術会議
  • 発表場所: 東京ビッグサイト(依頼講演)
• [学会発表] Methylated Poly(L-histidine) to Control the Stability of its siRNA Polyion Complexes for RNAi (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Asayama, Takao Kumagai, and Hiroyoshi Kawakami
  • 学会等名: 40th Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release Society
  • 発表場所: Hawaii Convention Center （ＵＳＡ）
• [学会発表] Cell Differentiation Control by the Novel Biodegradable Nanoparticles to Control Histone Modification (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Asaba, Shoichiro Asayama, Kazuhiko Nakabayashi, and Hiroyoshi Kawakami
  • 学会等名: JSAO2013/IFAO2013
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
• [学会発表] ドラッグデリバリーシステム（DDS）の構築：新規生体適合性高分子のDNA一分子修飾によるin vivo遺伝子導入 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝山章一郎
  • 学会等名: BIO tech 2013:第12回国際バイテクノロジー展/技術会議
  • 発表場所: 東京ビッグサイト
• [学会発表] 核酸新規修飾法としてのアルキル化PEG/DNA複合体形成能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野原敦,朝山章一郎,川上浩良
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] メチル化ポリヒスチジンによるsiRNA保持安定性制御に基づくRNA干渉 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝山章一郎,熊谷喬生,川上浩良
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] 亜鉛イオンによる遺伝子発現促進システムの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田宏紹,朝山章一郎,川上浩良
  • 学会等名: 第28回日本DDS学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] 生理活性亜鉛イオン配位ポリプレックスによる遺伝子発現向上メカニズム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田宏紹,朝山章一郎,川上浩良
  • 学会等名: 第41回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学先端科学技術研究センター
• [学会発表] Zinc-Chelated Poly(1-vinylimidazole) and a Carbohydrate Ligand Polycation Form DNA Ternary Complexes for Gene Delivery (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Asayama, Satoshi Nishinohara, Hiroyoshi Kawakami
  • 学会等名: 9th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: 中国(成都)
• [学会発表] Zinc-Chelated Poly(1-vinylimidazole) and a Carbohydrate Ligand Polycation Form DNA Ternary Complexes for Gene Delivery (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Asayama, Satoshi Nishinohara, and Hiroyoshi Kawakami
  • 学会等名: 9th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: 中国（成都）
• [産業財産権] 界面活性剤様化合物 (2014)
  • 発明者名: 朝山章一郎、野原敦、川上浩良、根岸洋一
  • 権利者名: 朝山章一郎、野原敦、川上浩良、根岸洋一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-03-14
  • 外国
• [産業財産権] 界面活性剤様化合物 (2014)
  • 発明者名: 朝山章一郎、野原敦、川上浩良、根岸洋一
  • 権利者名: 朝山章一郎、野原敦、川上浩良、根岸洋一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-03-14
  • 外国
• [産業財産権] 界面活性剤様化合物 (2013)
  • 発明者名: 朝山章一郎、野原敦、川上浩良、根岸洋一
  • 権利者名: 朝山章一郎、野原敦、川上浩良、根岸洋一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-056436
  • 出願年月日: 2013-03-19
  • 外国