• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

広範囲な生体内部位にウイルス並に感染する汎用型ネオ・バイオナノカプセルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H06314
研究機関大阪大学

研究代表者

黒田 俊一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60263406)

研究期間 (年度) 2016-05-31 – 2021-03-31
キーワード薬物送達 / ナノキャリア / B型肝炎ウイルス
研究実績の概要

(1)ステルス用最適化ペプチドの作製:HBV Pre-S2領域の中程由来にポリアルブミン受容体領域(peptide 2; TFHQALLDPRVRGLFPA(18アミノ酸残基))を同定し、同ペプチドを提示する直径100nm前後のナノ粒子が、In vitroにおいてアルブミン共存下でマウス肝臓由来マクロファージ(クッパー細胞)の取り込みを回避する能力があることを証明した。また、In vivo(マウス)においても、RESの多い臓器を回避し、標的組織に集積しやすい性質を有することを示した。これは、従来法のPEG修飾の代替となるウイルスが本来有するステルス活性発現機構であり、大きな発見である。
(2)細胞内侵入機構の解明:HBV Pre-S1領域のN末端付近由来の膜透過ドメイン(NPLGFFPDHQLDPAFG)を先に同定した。また、酸性環境の後期エンドソームからのナノ粒子脱出に重要であることを示した。現在、そのPre-S1周辺配列と膜付近でどのように協調して機能しているか解析を進めている。
(3)組織・細胞特異的Affibodyの作製:種々の培養細胞および動物組織を用いて、ロイシンジッパーを有する堅固な構造体Helix-Loop-Helix(HLH)型Affibodyのスクリーニングを行って、極めて高い特異性を示すAffibody候補の単離を行っている。また、HBV Pre-S1領域にHBV標的臓器であるヒト肝臓表面(ヘパリン結合型プロテオグリカン)と最初に結合する部位があることを見出した。これは、ウイルスの本来有する標的化機構は、緩い親和性でトライアンドエラーを繰り返して標的近傍まで接近し、高度な親和性により最終的に結合することを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

「(1)ステルス用最適化ペプチドの作製」については、予定通り進捗している。現在成果を投稿中である。
「(2)細胞内侵入機構の解明」については、予定通りに進捗している。DDS用基剤に適した新しい膜透過ペプチドの設計にも成功しており、投稿準備中である。
「(3)組織・細胞特異的Affibodyの作製」が少し遅れ気味であるが、全く新しい細胞及び組織認識機構(ヘパリン結合型プロテオグリカン)を発見し、現在、投稿中である。

今後の研究の推進方策

(1)ステルス機構の解明:今年度に引き続きpeptide2(変異体含)-アルブミン間相互作用とRES回避能との関係を構造に着目して解析する(普遍的なRES回避機構解明を期待)。
(2)細胞質内侵入機構の解明:今年度に引き続きHBV(BNC)の細胞質内侵入を引き起こす膜融合ドメインの新規な膜融合機構を明らかにする(新規なエンベロープ型ウイルス脱殻機構解明を期待)。
(3)リポソーム上への精密整列化提示と高速AFMによる評価:最もポピュラーなナノキャリアであるリポソーム表層に今年度に同定した(I)Affibody、(II)ステルス化ペプチド、(III)細胞質内侵入ペプチドを、独自開発の精密整列化足場分子(例えばBNCのS
領域)や化学的な分子整列化法を使用してリポソーム表層にペプチドを提示し、高速AFMによるリアルタイム動態解析を行う。
(4)3機能ペプチド提示リポソームのIn vitro評価:ヒト肝臓由来細胞認識Affibodyと2機能ペプチド(ステルス、細胞内侵入)を提示したリポソームのIn vitroでの標的化能、細胞内動態、エンドソーム脱出能を明らかにする。そして、薬剤、遺伝子双方に同リポソームを最適化する。
(5)3機能ペプチドを提示したリポソームのIn vivo評価を行う。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ASAN医学センター/蔚山大学医学部(大韓民国)

    • 国名
      大韓民国
    • 外国機関名
      ASAN医学センター/蔚山大学医学部
  • [雑誌論文] High efficiency penetration of antibody-immobilized nanoneedle thorough plasma membrane for in situ detection of cytoskeletal proteins in living cells2016

    • 著者名/発表者名
      Kawamura R.、Shimizu K.、Matsumoto Y.、Yamagishi A.、Silberberg Y. R.、Iijima M.、Kuroda S.、Fukazawa K.、Ishihara K.、Nakamura C.
    • 雑誌名

      Journal of Nanobiotechnology

      巻: 14 ページ: 74

    • DOI

      10.1186/s12951-016-0226-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deciphering the Receptor Repertoire Encoding Specific Odorants by Time-Lapse Single-Cell Array Cytometry2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Masato、Yoshimoto Nobuo、Shimono Ken、Kuroda Shun’ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 19934

    • DOI

      10.1038/srep19934

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cytokine-dependent activation of JAK-STAT pathway inSaccharomyces cerevisiae2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Nobuo、Ikeda Yuko、Tatematsu Kenji、Iijima Masumi、Nakai Tadashi、Okajima Toshihide、Tanizawa Katsuyuki、Kuroda Shun'ichi
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering

      巻: 113 ページ: 1796~1804

    • DOI

      10.1002/bit.25948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bio-nanocapsules displaying various immunoglobulins as an active targeting-based drug delivery system2016

    • 著者名/発表者名
      Tatematsu Kenji、Iijima Masumi、Yoshimoto Nobuo、Nakai Tadashi、Okajima Toshihide、Kuroda Shun’ichi
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 35 ページ: 238~247

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2016.02.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bio-nanocapsule-based scaffold improves the sensitivity and ligand-binding capacity of mammalian receptors on the sensor chip2016

    • 著者名/発表者名
      Iijima Masumi、Yoshimoto Nobuo、Niimi Tomoaki、Maturana Andres D.、Kuroda Shun'ichi
    • 雑誌名

      Biotechnology Journal

      巻: 11 ページ: 805~813

    • DOI

      10.1002/biot.201500443

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutational analysis of hepatitis B virus pre-S1 (9-24) fusogenic peptide2016

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Shimada Naohiko、Sakamoto Wakako、Yoshimoto Nobuo、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Nakai Tadashi、Okajima Toshihide、Maruyama Atsushi、Kuroda Shun'ichi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 474 ページ: 406~412

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.04.125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular uptake of hepatitis B virus envelope L particles is independent of sodium taurocholate cotransporting polypeptide, but dependent on heparan sulfate proteoglycan2016

    • 著者名/発表者名
      Somiya Masaharu、Liu Qiushi、Yoshimoto Nobuo、Iijima Masumi、Tatematsu Kenji、Nakai Tadashi、Okajima Toshihide、Kuroki Kazuyuki、Ueda Keiji、Kuroda Shun’ichi
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 497 ページ: 23~32

    • DOI

      10.1016/j.virol.2016.06.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core-fucosylation plays a pivotal role in hepatitis B pseudo virus infection: a possible implication for HBV glycotherapy2016

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Shinji、Shimomura Mayuka、Kamada Yoshihiro、Maeda Haruka、Sobajima Tomoaki、Hikita Hayato、Iijima Masumi、Okamoto Yuta、Misaki Ryo、Fujiyama Kazuhito、Nagamori Shushi、Kanai Yoshikatsu、Takehara Tetsuo、Ueda Keiji、Kuroda Shun'ichi、Miyoshi Eiji
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: 26 ページ: 1180~1189

    • DOI

      10.1093/glycob/cww067

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 全自動1細胞解析単離装置および新たな細胞育種技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      良元伸男, 黒田俊一
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとバイオインダストリー

      巻: 74 ページ: 30~33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非カチオン性リポソームによる核酸医薬送達法の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴, 黒田俊一
    • 雑誌名

      Drug Delivery Systems

      巻: 31 ページ: 35~43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体分子の整列固定化法2016

    • 著者名/発表者名
      飯嶋益巳, 黒田俊一
    • 雑誌名

      日本生物工学会誌

      巻: 94 ページ: 497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of the early infection machinery of hepatitis B virus by using bio-nanocapsule2016

    • 著者名/発表者名
      Liu Qiushi、Somiya Masaharu、Kuroda Shun’ichi
    • 雑誌名

      World Journal of Gastroenterology

      巻: 22 ページ: 8489~8489

    • DOI

      10.3748/wjg.v22.i38.8489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオミミック技術による DDS ナノキャリアの開発:B型肝炎ウイルス感染機構に基づくバイオナノカプセルを中心に2016

    • 著者名/発表者名
      曽宮正晴, 黒田俊一
    • 雑誌名

      ファインケミカル

      巻: 45 ページ: 18~24

  • [学会発表] High efficiency penetration of antibody-immobilized nanoneedle thorough plasma membrane for in situ detection of cytoskeletal proteins in living cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, K., Kawamura, R., Iijima, M., Kuroda, S., Fukazawa, K., Ishihara, K., Nakamura, C
    • 学会等名
      Biosensors2016
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstituted ZZ-L particles and planar ZZ-L membrane for the oriented immobilization of Fc-fused molecules on various types of biosensors.2016

    • 著者名/発表者名
      Iijima, M., Kuroda S
    • 学会等名
      Biosensors2016
    • 国際学会
  • [学会発表] Possible involvement of HBV pre-S1 (9-24) fusogenic peptide in uncoating process2016

    • 著者名/発表者名
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, and Shun’ichi Kuroda
    • 学会等名
      2016 International HBV Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] High efficiency insertion of antibody-immobilized nanoneedle into living cells for in situ detection of cytoskeletal proteins.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, C., Shimizu, K., Kawamura, R., Iijima, M., Kuroda, S., Fukazawa, K., Ishihara, K
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstituted planar ZZ-L membrane for the oriented immobilization of immunoglobulin G on biosensors2016

    • 著者名/発表者名
      Masumi Iijima, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      e 20th SANKEN International The 15th SANKEN Nanotechnology Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Bio-nanocapsules displaying various immunoglobulins as an active targeting-based drug delivery system2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tatematsu, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      e 20th SANKEN International The 15th SANKEN Nanotechnology Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Nuclear delivery of NF-κB corepressor, MTI-II, by using hepatitis B virus infection machinery2016

    • 著者名/発表者名
      Zichang Xu, Kenji Tatematsu, Kazuki Okamoto, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      e 20th SANKEN International The 15th SANKEN Nanotechnology Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of early infection machinery of hepatitis B virus and bio-nanocapsule2016

    • 著者名/発表者名
      Qiushi Liu, Masaharu Somiya, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      e 20th SANKEN International The 15th SANKEN Nanotechnology Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and assembly of hepatitis B virus envelope protein-derived particles in Escherichia coli.2016

    • 著者名/発表者名
      Hao Li, Keisuke Onbe, Qiushi Liu, Masumi Iijima, Nobuo Yoshimoto, Tadashi Nakai, Kenji Tatematsu, Toshihide Okajima, Masaharu Seno, Hiroko Tada, Shun'ichi Kuroda
    • 学会等名
      e 20th SANKEN International The 15th SANKEN Nanotechnology Symposium
    • 国際学会
  • [図書] ヒトの感覚・知覚メカニズムと製品開発への活かし方2016

    • 著者名/発表者名
      良元伸男, 黒田俊一
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      技術情報協会
  • [備考] Kuroda Lab

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/smb/index.html

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi