| 研究課題/領域番号 |
18K04867
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
吉村 英恭 明治大学, 理工学部, 専任教授 (70281441)
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| 研究分担者 |
安井 幸夫 明治大学, 理工学部, 専任教授 (80345850)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | フェリチン / ナノ粒子 / マグネタイト / 単結晶 |
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| 研究実績の概要 |
中空構造のタンパク質（フェリチン）の空洞中に単結晶マグネタイトナノ粒子を形成させる条件を探した。フェリチンには鉄酸化活性部位を持つHサブユニットと、それをもたないLサブユニットがある。すべてL サブユニットで構成されたリコンビナントフェリチンを用いて、ゆっくり酸化が進む条件でナノ粒子を形成させ、さらに磁性を用いた精製法を開発して単結晶のナノ粒子を多く含む試料を作ることができた。しかしながら、この方法では効率が悪く合成に時間がかかるので、フェリチンを構成するサブユニットに１または2 分子のH フェリチンをもつリコンビナントを作製することで、効率よく単結晶ナノ粒子を合成させることを試みた。この目的で大腸菌に発現効率の異なる２種のプラスミドを形質導入し、それぞれHとLサブユニットを発現させてLサブユニットを多く含むフェリチン分子の作製を試みた。電気泳動、沈降平衡法によりこの分子は通常のフェリチン分子と同様に球殻構造をもち、H：Lの比が1:4であることを確認した。このフェリチンを用いてマグネタイトナノ粒子を合成したところ、L サブユニットのみで構成されたフェリチンで作製したナノ粒子より若干結晶性が悪かった。現在はさらに、H サブユニットの数を減らすようにさらに発現効率の悪いプラスミドにHフェリチンの遺伝子を導入して合成を試みている。また、得られたナノ粒子の磁気的性質を調べるために試料を準備している段階である。フェリチンの外側に癌細胞に特異的に結合するペプチドを付加して、マグネタイトナノ粒子を内包したフェリチンを作製し、癌細胞への親和性を蛍光抗体法により確認した。このマグネタイトナノ粒子を癌細胞に特異的に結合させ、高周波磁場中に置くことで細胞を加熱し、温熱療法に応用することを試みる予定である。
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| 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
HサブユニットとLサブユニットが混合するフェリチン分子を合成することができたが、まだHサブユニットの含有率が高いので１フェリチン分子あたりHが１サブユニットになるように条件を変えて試みている。磁化測定は大量の試料が必要であるので現在試料を集めている状況であり、予定していた予備実験には入れなかった。またフェリチンにガン細胞に特異的に結合するペプチドをつけ、効果を確認するのは計画通り進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
Hサブユニットを１個だけ含む分子を合成することを試みる。またLサブユニットだけで構成されるフェリチン分子を用いて、マグネタイトナノ粒子を合成しその磁化測定を行う。
ガン細胞結合特異性をもったペプチドを付けたフェリチンにマグネタイトナノ粒子を形成させたフェリチンを交流磁場で加熱させる予備実験を始める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
残額は11万円程度であったので、特に当該年度で使用しなかった。今年度に消耗品の購入にあてる。
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