遺伝子・遺伝子キャリアー複合体の細胞内でのトラフィックコントロール

基因/基因载体复合物的细胞内交通控制

• 批准号: 14703033
• 负责人: 新留 琢郎
• 金额: $ 10.32万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14703033/
• 关键词: 遺伝子治療; 遺伝子デリバリー; 合成ペプチド; デンドリマー; 遺伝子発現; 遺伝子キャリアー; 細胞内局在

細胞内へ外来遺伝子を送達する際、塩基性の遺伝子キャリアーを利用する方法が簡便で一般的な手法となっている。そのキャリアー分子はDNAと複合体を形成し、細胞内へ取り込まれるが、その多くがエンドソームを経た細胞内分解システムへ流れていき、さらに、幸運にも細胞質へ脱出できた複合体も核へ移行できる確率は低く、したがって、細胞内でのエンドソームから細胞質への移行、複合体の解離、そして、核への局在についてそれぞれのステップの効率を向上させることにより、実用レベルに達するような遺伝子キャリアーができると期待される。本研究ではその各ステップを人工的にコントロールし、遺伝子発現効率を向上させる手段を目指すとともに、それを制御することで機能的な遺伝子デリバリーあるいは発現制御を行うテクニックを探ろうというものである。昨年度はエンドソームから細胞質へ移行を促進するペプチドを報告したが、本年度はポリエチレングリコールからペンダント型にカルボキシル基を有する酸性ポリマーを合成し、そのエンドソーム破壊による遺伝子発現効率上昇を実現した。また、この酸性ポリマーを糖修飾することにより、細胞表面レセプター関与での取り込みが認められ、また、ポリエチレングリコールの血中でのステルス性も加わって、in vivoで遺伝子キャリアー分子の構築に成功した。一方、遺伝子発現に必須なDNA複合体の解離について、細胞質中での、解離の可能性について、in vitroの実験を行ったところ、ポリマー性の遺伝子キャリアーの場合は細胞質中のタンパク質成分がその解離に関わっていることが示され、脂質系のキャリアーの場合ではむしろ細胞内の膜成分との相互作用の結果、外来DNAの遊離が達成されていることが指摘された。この結果は脂質系とポリマー系遺伝子デリバリーの違いを理解する上で重要な知見で、今後の遺伝子キャリアー設計に重要な情報となるだろう。

Traces of intracellular へ foreign 伝 son を served す る interstate, salt basic の but 伝 キ ャ リ ア ー を using す る が method is easy and simple で general な technique と な っ て い る. そ の キ ャ リ ア ー molecules は DNA と complex を し, intracellular へ take り 込 ま れ る が, そ の more く が エ ン ド ソ ー ム を 経 た cell decomposition シ ス テ ム へ flow れ て い き, さ ら に, lucky に も cytoplasm へ out で き た complex も nuclear へ transitional で き る probabilistic は low く, し た が っ て, intracellular で の エ ン ド ソ ー ム か ら cytoplasm へ の migration, complex の dissociation, そ し て, nuclear へ の bureau in に つ い て そ れ ぞ れ の ス テ ッ プ の を sharper rate upward さ せ る こ と に よ り, be レ ベ ル に da す る よ う な posthumous son 伝 キ ャ リ ア ー が で き る と expect さ れ る. This study で は そ の each ス テ ッ プ を artificial に コ ン ト ロ ー ル し を upward, but 伝 発 now working rate さ せ る means を refers す と と も に, そ れ を suppression す る こ と で な of functional 伝 son デ リ バ リ ー あ る い は 発 system now ride on を う テ ク ニ ッ ク を agent ろ う と い う も の で あ る. Yesterday annual は エ ン ド ソ ー ム か ら cytoplasm へ transitional を promote す る ペ プ チ ド を report し た が, this year's は ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル か ら ペ ン ダ ン ト type に カ ル ボ キ シ ル を has an す る acid ポ リ マ ー を synthetic し, そ の エ ン ド ソ ー ム broken 壊 に よ る heritage 伝 son 発 now working rate を be presently し た. ま た, こ の acid ポ リ マ ー を sugar modified す る こ と に よ り, cell surface レ セ プ タ ー masato and で の take り 込 み が recognize め ら れ, ま た, ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル の blood で の ス テ ル ス sex も plus わ っ て, the in vivo で posthumous son 伝 キ ャ リ ア ー molecular built の に success し た. One party, the occurrence of に in the 伝 offspring に requires the なDNA complex <s:1> to dissociate に <s:1> て て て, in the cytoplasm で <s:1>, the possibility of dissociation <s:1> に て て て, in Vitro の be 験 を line っ た と こ ろ, ポ リ マ ー sex の heritage 伝 son キ ャ リ ア ー の occasions は cytoplasm の タ ン パ ク qualitative composition が そ の dissociation に masato わ っ て い る こ と が shown さ れ, lipid の キ ャ リ ア ー の occasions で は む し の ろ cell membrane components と の interaction の results, foreign DNA の free が reached さ れ て い る こ と が criticism Youdaoplaceholder0. こ は lipid is の results と ポ リ マ ー system heritage 伝 son デ リ バ リ ー の violations い を understand す る で important な knowledge で, future の but 伝 キ ャ リ ア ー に important な intelligence と な る だ ろ う.

项目成果

Y.Mukai et al.: "Parallel and Antiparallel Dimers of Magainin 2 : Their Interaction with Phospholipid Membrane and Antibacterial Activity"J.Peptide Sci.. 8. 570-577 (2002)

Y.Mukai 等：“Magainin 2 的平行和反平行二聚体：它们与磷脂膜的相互作用和抗菌活性”J.Peptide Sci.. 8. 570-577 (2002)

T.Okuda et al.: "Time-Dependent Complex Formation of Dendritic Poly(L-lysine) with Plasmid DNA and Correlation with in vitro Transfection Efficiencies"Organic & Biomolecular Chemistry. (印刷中).

T. Okuda 等人：“树枝状聚（L-赖氨酸）与质粒 DNA 的时间依赖性复合物形成及其与体外转染效率的相关性”有机与生物分子化学（正在出版）。

K.Ogushi et al.: "Gangliosides act as co-receptors for Salmonella enteritidis FliC and promote FliC-induction of human β-defensin-2 expression in Caco-2 cells"J.Biol.Chem.. (印刷中).

K. Ogushi 等人：“神经节苷脂充当肠炎沙门氏菌 FliC 的共同受体，并促进 Caco-2 细胞中 FliC 诱导的人 β-防御素-2 表达”J. Biol Chem..（出版中）。

Y.Aoyama et al.: "Artificial Viruses and Their Application to Gene Delivery. Size-Controlled Gene Coating with Glycocluster Nanoparticles"J.Am.Chem.Soc.. 125. 3455-3457 (2003)

Y.Aoyama 等人：“人工病毒及其在基因传递中的应用。用糖簇纳米颗粒进行大小控制的基因涂层”J.Am.Chem.Soc.. 125. 3455-3457 (2003)

T.Niidome et al.: "Structure-Activity Relationship of an Antibacterial Peptide, Maculatin 1.1, from the Skin Glands of the Tree Frog, Litoria genimaculata"J.Peptide Sci.. (印刷中).

T. Niidome 等人：“来自树蛙 Litoria genimaculata 皮肤腺的抗菌肽 Maculatin 1.1 的结构-活性关系”J. Peptide Sci..（出版中）。