DNA・mRNAの細胞内高感度可視化情報に基づく高性能人工遺伝子べクターの創製

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平成20年度は、リアルタイムイメージングを駆使し、細胞内動態、特に細胞質輸送に関して人工ベクターとアデノウイルスベクター間で比較を行った。また、その輸送における微小管依存性を調べるとともに、能動的な輸送、さらには拡散速度に関してMean Square Diffusion(MSD)を算出することで定量的に解析した。さらに、小胞輸送の寄与についても解析するために人工キャリアと小胞を別々の蛍光色素によってラベルを行い、マルチカラーリアルタイムイメージングを行った。その結果、人工ベクターに関しては大部分が小胞に取り込まれた形で微小管輸送を受けていること、さらには、その速度はアデノウイルス、あるいは人工キャリアを取り込んでいない小胞と比較して優位に遅いことを明らかとした。このことは、微小管輸送は、輸送物の密度などによって速度が制限されることを示すものである。また、遺伝子発現におけるheterogeneityのメカニズムを明らかとするため、mRNAと蛋白発現に関する1細胞レベルのdual imagingを行った。蛋白発現を解析するために、ピストン蛋白とTFPとの融合蛋白発現系を用い、本mRNA発現に関しては量子ドットを用いた高感度検出の確立を行った。その結果、人工ベクターにおいては、mRNAと蛋白の発現レベルに相関が少ないことが明らかとなっている。現在、mRNAの発現レベルと蛋白の発現レベルの相関性をアデノウイルスについても解析を開始しており、本結果との比較情報をもとに論文化する予定である。さらに北陸先端大学との共同研究により、遺伝子とポロロタキサンによるナノキャリアの細胞内動態解析をおこない、律速段階の同定に成功した。