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2015 年度 実施状況報告書

巨大リポソームを用いた標的特異的分泌系の開発とDDS及び間接経口投与系への展開

研究課題

研究課題/領域番号 26460041
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

平嶋 尚英  名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (10192296)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードDDS / 人工細胞 / リポソーム / エクソサイトーシス
研究実績の概要

本研究は、細胞サイズの巨大リポソームに小リポソームを内包させ、特定の分子を認識することが刺激となって、小リポソームに内包された内容物がエクソサイトーシス様の機構によって巨大リポソームの外に分泌するシステムを構築し、全く新しいタイプのDDSへの応用を目指すものである。特定の分子を認識した際に巨大リポソーム内にCaイオンが流入するシステムを構築するために、巨大リポソームにCaイオンチャネルであるOrai-1を組み込む。そのために大腸菌に発現させたOrai-1の単離精製をし、巨大リポソームへの組み込みを行なってきたが、依然として組み込み量が不足している。
そこで、巨大リポソームの組成、特にリン脂質の電荷を様々に変えて、巨大リポソームへの組み込み効率の向上を図ったが、十分量の組込みは認められなかった。また、組み込み効率を上げるために、蛋白質の向きを無視して、界面活性剤を用いた組み込みを検討したが、やはり十分な組み込みは認められなかった。
一方で、単離精製するOrai-1の量を増やし、低い組み込み効率でも高濃度のOrai-1を用いることによって、十分量のタンパク質を巨大リポソームに組み込めるようにすることを試みた。大腸菌の培養条件、大腸菌からの精製方法を様々に検討し、Orai-1の単離精製量の増大とタンパク質の濃縮を行い、高濃度の単離精製Orai-1の調製を試みたが、大幅な濃度の向上には至らなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

特定の分子を認識することが刺激となって、小リポソームに内包された内容物がエクソサイトーシス様の機構によって分泌するための仕掛けとしてカギとなる、CaイオンチャネルであるOrai-1の巨大リポソームへの組み込みが依然低いレベルにとどまっている。

今後の研究の推進方策

Caイオンチャネルの巨大リポソームへの組み込みを向上させるために次のような点を検討する。
・巨大リポソームへの組み込みを、巨大リポソーム作成後に行なうのではなく、巨大リポソーム作成の過程で行なうことで組み込み効率を上げる。
・現在用いているOrai-1の大腸菌発現系を他の発現系を無細胞発現系も含めて検討する。
・大量発現が見込まれるOrai-1以外の他のCaチャネルに変更する。
平行して、特定の分子を認識することによってCaイオンが巨大リポソーム内に流入するモデル系として、微小リポソームを用いて、ビオチン化したCaチャネルのサブユニットのアビジンによるCaチャネルの形成実験を行なう。

次年度使用額が生じた理由

昨年度の繰越が4,335円あったこともあり、7,315円の執行残が生じた。繰越分を除くと2,980円の執行残であり、ほぼ予定通り執行されたと考えられる。

次年度使用額の使用計画

次年度執行予定の1,000,000円とともに執行する。7,315円というわずかな額であり、特に計画の変更無しに、執行可能である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of PIP2 on membrane fusion between mast cell SNARE liposomes mediated by synaptotagmin 2.2015

    • 著者名/発表者名
      Tadokoro S, Inoh Y, Nakanishi M, Hirashima N.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta

      巻: 1848 ページ: 2290-2294

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2015.06.016.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Complexin II on Membrane Fusion between Liposomes Containing Mast Cell SNARE Proteins.2015

    • 著者名/発表者名
      Tadokoro S, Hirashima N, Utsunomiya-Tate N.
    • 雑誌名

      Biol. Pharm. Bull.

      巻: 39 ページ: 39446-39449

    • DOI

      10.1248/bpb.b15-00751.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phosphorylation of syntaxin-3 at Thr 14 negatively regulates exocytosis in RBL-2H3 mast cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Tadokoro S, Shibata T, Inoh Y, Amano T, Nakanishi M, Hirashima N, Utsunomiya-Tate N.
    • 雑誌名

      Cell Biol. Int.

      巻: 40 ページ: 589-596

    • DOI

      10.1002/cbin.10600. 10.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] GUV liposome集合体における分子間相互作用と接着形態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      奥田 梨花、鈴木 亮、平嶋 尚英
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-29
  • [学会発表] 分泌顆粒局在Ca2+チャネルOrai-2の機能とアレルギー制御2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 亮、望月 雄司、平嶋 尚英
    • 学会等名
      第37回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-11-19 – 2016-11-20
  • [備考] 名古屋市立大学大学院薬学研究科 生体超分子システム解析学分野

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ybu/HP/index/

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公開日: 2017-01-06  

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