人工ウイルス型ナノキャリアの開発と疾患に応答した薬物放出機能の構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23650288
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 村田 正治 九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (30304744)
• 連携研究者: 橋爪 誠 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (90198664) ; 河野 喬仁 九州大学, 先端融合医療レドックスナビ 研究拠点, 特任助教 (90526831)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ナノ材料 / 画像診断システム / DDS

研究概要

本研究ではウイルスをモデルとするのが新しいドラッグキャリアを開発している。我々が着目したのは、病原性の観点からウイルスそのものではなく、それと非常によく似た構造体を形成するsmall heat shock protein(Mj285)である。このタンパク質は分子量16.5KDaのタンパク質24個が自己組織化することにより、内孔を有する球状構造体を形成している。厳格な立体構造と、隣接するタンパク質との強固な疎水性相互作用のために、このナノ構造体は非常に安定である。また構造体の内孔は疎水性のアミノ酸残基が配向しており、抗癌剤を含む多くの疎水性薬物を内包することが可能である。
そこで本研究では、このナノ構造体をドラッグキャリアとして利用し、その内孔に抗癌剤を固定化した新しい薬物送達システムを開発する。今回は上記のナノカプセルの細胞への軽質転換の機序と酸性オルガネラでの薬物放出挙動について報告する。

研究成果

• [雑誌論文] Biological Evaluation of Protein Nanocapsules Containing Doxorubicin (2013)
  • 著者名/発表者名: Riki Toita, Masaharu Murata, Kana Abe, Sayoko Narahara, Jing Shu Piao, Jeong-Hun Kang, Kenoki Ohuchida and Makoto Hashizume
  • 雑誌名: International Journal of Nanomedicine 巻: 8 ページ: 1989-1999
  • URL: http://dx.doi.org/10.2147/IJN.S40239
• [雑誌論文] A colorimetric assay of protein kinase activity based on peptide-induced coagulation of gold nanorods (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaro Kitazaki, Takeshi Mori, Jeong-Hun Kang, Takuro Niidome, Masaharu Murata, Makoto Hashizume, Yoshiki Katayama
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 巻: 99 ページ: 7-11
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfb.2011.08.028
• [雑誌論文] Tube Radial Distribution of Solvents Observed in an Aqueous Ionic Liquid Mixed Solution Delivered into a Capillary Tube (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kawai, Masaharu Murata, Masahiko Hashimoto, Kazuhiko Tsukagoshi
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 28 ページ: 1029-1031
  • URL: http://dx.doi.org/10.2116/analsci.28.1029
• [雑誌論文] DETECTION OF PANCREATIC CANCER CELLS (SUIT-2) USING AN FET-BASED BIOSENSOR WITH AN EXTENDED Au GATE (2012)
  • 著者名/発表者名: Byunghyun Cho, Hee-Ho Lee, Jang-Kyoo Shin, Masaharu Murata, Kenoki Ohuchida and Makoto Hashizume
  • 雑誌名: Biomedical Engineering: Applications, Basis and Communications 巻: 24(2) ページ: 131-137
  • DOI: DOI:10.4015/S1016237212500196
• [雑誌論文] Development of Human Hepatocellular Carcinoma Cell-Targeted Protein Cages (2012)
  • 著者名/発表者名: Riki Toita, Masaharu Murata, Shigekazu Tabata, Kana Abe, Sayoko Narahara, Jing Shu Piao, Jeong-Hun Kang,and Makoto Hashizume
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 23 ページ: 1494-1501
  • DOI: DOI:10.1021/bc300015f
• [雑誌論文] Liver cell specific targeting by the preS1 domain of hepatitis B virus surface antigen displayed on protein nanocages (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Murata, Sayoko Narahara, Kaori Umezaki, Riki Toita, Shigekazu Tabata, Jing Shu Piao, Kana Abe, Jeong-Hun Kang, Kenoki Oouchida, Lin Cui, Makoto Hashizume
  • 雑誌名: International Journal of Nanomedicine 巻: 7 ページ: 4353-4362
  • DOI: DOI:10.2147/IJN.S31365
• [雑誌論文] Improvement in the colloidal stability of protein kinase-responsive polyplexes by PEG modification (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Tsuchiya, Yuki Naritomi, Satoshi Kushio, Jeong-Hun Kang, Masaharu Murata, Makoto Hashizume, Takeshi Mori, Takuro Niidome, Yoshiki Katayama
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research A 巻: 100A ページ: 1136-1141
  • DOI: DOI:10.1002/jbm.a.34049
• [雑誌論文] Disturbance of ribcage development causes progressive thoracic scoliosis: The creation of a nonsurgical structural scoliosis model in mice
  • 著者名/発表者名: Kensuke Kubota, Toshio Doi, Masaharu Murata, Kazu Kobayakawa, Katsumi Harimaya, Keiichiro Shiba, Makoto Hashizume, Yukihide Iwamoto, Seiji Okada
  • 雑誌名: Journal of Bone and Joint Surgery 巻: (in press)
  • URL: http://jbjs.org
• [学会発表] プロテインナノケージの機能化とターゲティングデリバリー (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田正治、楢 原 佐由子、朴 晶淑、河野 喬仁、戸井田 力、崔 林、大内田 研宙、橋爪 誠
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] タンパク質ナノカプセルの機能化とドラッグデリバリーへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田 正治、楢原 佐由子、朴 晶淑、戸井田 力、河野 喬仁、崔 林、大内田 研宙、橋爪 誠
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学高等教育推進機構
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] ガドリニウム錯体内包タンパク質ナノカプセルを用いたMRI造影剤の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河野 喬仁、村田 正治、朴 晶淑、楢原 佐由子、大内田 研宙、橋爪 誠
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学高等教育推進機構
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 膵癌標的化タンパク質ナノカプセルの設計と機能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 楢原 佐由子、村田 正治、朴 晶淑、戸井田 力、河野 喬仁、崔 林、大内田 研宙、橋爪 誠
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学高等教育推進機構
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 先端医療におけるナノ診断とナノ治療 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田正治
  • 学会等名: 第49回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2012-06-30
• [備考]
  • URL: http://www.cmeit.org
• [備考]
  • URL: http://camiku.kyushu-u.ac.jp
• [産業財産権] ナノカプセル、組成物、ポリヌクレオチド、組換えベクター及び形質転換体 (2013)
  • 発明者名: 村田 正治 、橋爪 誠
  • 権利者名: 九州大学
  • 産業財産権番号: 特願 2013-065627
  • 出願年月日: 2013-03-27
• [産業財産権] 共鳴信号増幅用プローブ及び内視鏡用高周波処置具 (2012)
  • 発明者名: 橋爪 誠
  • 産業財産権番号: 特願 2012-021708
  • 出願年月日: 2012-02-03
• [産業財産権] 診断システム (2011)
  • 発明者名: 橋爪 誠
  • 産業財産権番号: PCT/JP2011/070216
  • 出願年月日: 2011-09-06
• [産業財産権] 診断システム (2010)
  • 発明者名: 橋爪 誠
  • 産業財産権番号: 特願 2010-227295
  • 出願年月日: 2010-10-07