PCDR技術による細胞機能の光制御

• 研究課題/領域番号: 25282232
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 大槻 高史 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80321735)
• 研究分担者: 渡邉 和則 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教 (70602027)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2014年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
• キーワード: 核酸 / RNA / 光誘導 / 翻訳 / 細胞分化

研究成果の概要

本研究では、筆者らが開発した「光依存的な細胞質内RNA導入技術」(Photoinduced Cytosolic Dispersion of RNA; PCDR技術)をベースに「可視光および近赤外光による細胞機能の制御系」を開発した。近赤外光による細胞質内RNA導入法の開発、複数波長の光による複数のRNA導入のタイミング制御、３次元的な細胞集団への適用、光による細胞内翻訳や分化の制御などに取り組んだ。

研究成果

• [雑誌論文] Photocontrolled Intracellular RNA Delivery Using Nanoparticles or Carrier-Photosensitizer Conjugates. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K., Ohtsuki T.
  • 雑誌名: Prog Mol Biol Transl Sci. 巻: 139 ページ: 101-119
  • DOI: 10.1016/bs.pmbts.2015.10.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] The molecular mechanism of photochemical internalization of cell penetrating peptide-cargo-photosensitizer conjugates (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ohtsuki, Shunya Miki, Shouhei Kobayashi, Tokuko Haraguchi, Eiji Nakata, Kazutaka Hirakawa, Kensuke Sumita, Kazunori Watanabe, Shigetoshi Okazaki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 18577-18577
  • DOI: 10.1038/srep18577
  • NAID: 120005844166
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 光化学的に細胞質内に侵入するペプチド分子の設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大槻高史
  • 雑誌名: 月刊 化学工業 巻: 66 ページ: 34-39
• [雑誌論文] Novel leucine zipper motif-based hybrid peptide delivers functional peptide cargo inside cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hakata, Y., S. Tsuchiya, H. Michiue, T. Ohtsuki, H. Matsui, M. Miyazawa, and M. Kitamatsu
  • 雑誌名: Chem. Comm. 巻: 51 号: 2 ページ: 413-416
  • DOI: 10.1039/c4cc07459a
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Photo-dependent protein biosynthesis using a caged aminoacyl-tRNA (2014)
  • 著者名/発表者名: Akahoshi, A., Doi, Y., Sisido, M., Watanabe, K., Ohtsuki, T.
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 24 ページ: 5369-5372
  • 査読あり
• [雑誌論文] mTOR regulates the nucleoplasmic diffusion of Xrn2 under conditions of heat stress. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., Ijiri K., Ohtsuki, T.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 588 号: 18 ページ: 3454-3460
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.08.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared light-directed RNAi using a photosensitive carrier molecule. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsushita-Ishiodori, Y., Morinaga, M., Watanabe, K., Ohtsuki, T.
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 24 号: 10 ページ: 1669-1673
  • DOI: 10.1021/bc4001195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Peptide Dendrimers Containing Fluorescent and Branched Amino Acids. Biopolymers (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitamatsu, M., Kitabatake, M., Noutoshi, Y.,Ohtsuki, T.
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 100 号: 1 ページ: 64-70
  • DOI: 10.1002/bip.22175
  • 査読あり
• [学会発表] Photosensitizing peptides and proteins for photochemical internalization (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ohtsuki, Shunya Miki, Hayato Fujiwara, Mizuki Kitamatsu, Kazutaka Hirakawa, Shigetoshi Okazaki, Kazunori Watanabe
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu,Hawaii
  • 年月日: 2015-12-16
• [学会発表] 可視光および近赤外光による細胞内RNA導入の局所的誘導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大槻高史、白神かおり、渡邉和則
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 新規神経分化関連microRNAの探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山路隆平、渡邊和則、大槻高史
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 光を用いた細胞内への物質導入 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大槻 高史
  • 学会等名: 新学術領域研究「ナノメディシン分子科学」＋「超高速バイオアセンブラ」合同若手の会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] アポトーシスの光誘導法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原 隼人・畑地 祐里・北松 瑞生・渡邉 和則・大槻 高史
  • 学会等名: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Design of photosensitizing peptide molecules for photochemical internalization (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ohtsuki, Hayato Fujiwara, Yuri Hatachi, Mizuki Kitamatsu, Kazunori Watanabe
  • 学会等名: The 6th Taiwan-Japan Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2015-01-08 – 2015-01-09
• [学会発表] PCI法におけるエンドソーム脱出機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三木 駿也, 澄田 憲祐, 渡邉 和則, 平川 和貴, 岡崎 茂俊, 大槻 高史
  • 学会等名: 第 37 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] CLIP-RNAi法で高効率にRNAiを起こす多環状RNAの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村上 真一, 渡邉 和則, 大槻 高史
  • 学会等名: 第 37 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] 光化学的に細胞質内に侵入するペプチド分子の設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大槻 高史・藤原 隼人・畑地 祐里・北松 瑞生・渡邉 和則
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-10-11
• [学会発表] 光誘導RNAi法 (CLIP-RNAi) の3次元細胞集合体への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎慎也、渡邉和則、中澤浩二、大槻高史
  • 学会等名: 第2回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] 光に応答する生体機能分子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大槻高史
  • 学会等名: 第２回 日本バイオマテリアル学会中四国シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 招待講演
• [学会発表] Light-directed RNAi using a photosensitive carrier molecule (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ohtsuki
  • 学会等名: International Symposium on Nanomedicine Molecular Science
  • 発表場所: Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] 光で細胞機能を操る (2013)
  • 著者名/発表者名: 大槻高史
  • 学会等名: テラヘルツと生命科学融合による革新的イノベーションワークショップ
  • 発表場所: 岡山
  • 招待講演
• [図書] Fundamental Biomedical Technology (Chapter 19を担当） (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K. and Ohtsuki T.
  • 総ページ数: 479
  • 出版者: Springer
• [図書] Intracellular Delivery (Fundamental Biomedical Technology, Vol 7) (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K. and Ohtsuki T.(部分執筆, chapter 19)
  • 総ページ数: 490
  • 出版者: Springer