2005 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリアを標的とする多重型・多機能性エンベロープ型ナノ構造体の開発
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17659039
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
原島 秀吉 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00183567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紙谷 浩之 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (10204629)
秋田 英万 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (80344472)
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| Keywords | ミトコンドリア / MEND / 多重型 / MTS / 細胞内ターゲティング |
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| Research Abstract |
研究目的:本申請研究は、蛋白質をミトコンドリア(MT)へ送達するための新規送達システムの開発を目的とする。研究戦略は、蛋白質をコアとするナノ粒子(直径100 nm以下)を形成し、細胞膜とMT膜を突破するために、エンベロープを多重構造にする(多重型・多機能性ナノ構造体:多重型MEND)。最外層にはオクタアルギニンを、中間層にはMT targeting signal (MTS)を付加し、ナノ粒子のままMT内へ送達するシステムを開発することを最終目的とする。
平成17年度の研究概要
A)単離ミトコンドリア膜との結合能・融合能の評価
(1) MTS結合エンベロープ体のMT膜結合能の評価:単離したMTとの結合アッセイを行った。
(2) MTS結合エンベロープ体のMT膜融合能の評価:単離したMTとの膜融合アッセイ(FRET法による)を行った。両評価方法をスクリーニング系として用いることで、MTへの親和性が高く、MT膜との融合活性の高いMTS結合エンベロープ体を探索した。
B)多重型MENDの構築
多重型MENDの構築方法を確立した。構築原理は、基本的にこれまでのMEND同様に、コアとなる凝縮化核酸粒子を脂質膜でコートするのであるが、リポソームの膜融合を利用した。すなわち、1)静電的相互作用によって凝縮化させ正に帯電させた凝縮化核酸ナノ粒子を調製し、2)負電荷脂質を含む小さい一枚膜リポソーム(SUV)を、凝縮化核酸ナノ粒子に静電的に結合させることでナノ粒子表面を覆い、3)酸性化や多価カチオン添加によってSUV同士の膜融合を誘起することで二枚膜を形成させ、ナノ粒子をコートする。4)DMEND表面に正電荷を付与するため、ステアリル化オクタアルギニン(STR-R8)を添加し表面をR8ペプチドで修飾する。5)正に帯電したDMENDに、負電荷SUVを添加し、2と同様に表面をSUVで覆う。このときのSUVとして、2のSUVと異なる脂質組成を有するものを用いることが可能である。6)3と同様にSUV同士の膜融合を誘起し、DMENDをさらに二枚膜でコートする。(特願2005-10998)
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