次世代人工臓器を目指したストレス応答型リポソーム固定化分離膜・担体の開発

本研究課題は,ストレス応答型機能性リボソームを固定化するストレッサ制御型膜分離材料/担体を設計・開発する事を目的としている.平成18年度では,高機能性リボソームの開発,ならびに,リポソームの固定化担体の開発について検討した.特に,酸化ストレスの制御に着目して,リボソーム固定化担体のコア材料となる機能性リボソーム(LIPOzyme:酵素機能を有するリボソーム(Liposome+Enzyme))について検討した.Aβペプチド/酸化ストレス負荷SODなどのナンセンスペプチド,あるいは,Porphyrinなどの機能性リガンドを用いて,(i)One-Pot型人工SOD/CAT LIPOzymeの開発に成功した.同時に,上記の酸化ストレス制御型LIPOzymeは,(流動性/ミクロドメイン形成挙動など)膜特性の制御により,(ii)分子構造の高度認識能,(iii)コレステロールなどの膜成分の酸化酵素様活性,および,(iv)モノオキシゲナーゼ様活性など,生体由来の肝臓細胞に類似した機能を保持する可能性が示唆された.さらに,上記のLIPOzymeの固定化ついて検討した.各種リボソームを,(a)デキストラン系ゲル担体,(b)固体電極表面,ならびに,(c)セルロース系分離膜に安定化できる事を示した.以上の様に,コア材料ならびに固定化材料,双方の材料開発の可能性について検討し,リボソーム(LIPOzyme)を核とする次世代人工臓器の開発のための基盤を創成した.また平行して,新研究領域「メンブレン・ストレスバイオテクノロジー」の開拓に協力し,脂質膜・(モデル)生体膜のストレス応答ダイナミクス((脂質)膜界面ダイナミクス)に立脚したリポソーム材料調製・機能発現・ストレス有効利用型プロセスの設計開発の有効性を示した.

本研究課題は,ストレス応答型機能性リボソームを固定化するストレッサ制御型膜分離材料/担体を設計・開発する事を目的としている.平成18年度では,高機能性リボソームの開発,ならびに,リポソームの固定化担体の開発について検討した.特に,酸化ストレスの制御に着目して,リボソーム固定化担体のコア材料となる機能性リボソーム(LIPOzyme:酵素機能を有するリボソーム(Liposome+Enzyme))について検討した.Aβペプチド/酸化ストレス負荷SODなどのナンセンスペプチド,あるいは,Porphyrinなどの機能性リガンドを用いて,(i)One-Pot型人工SOD/CAT LIPOzymeの開発に成功した.同時に,上記の酸化ストレス制御型LIPOzymeは,(流動性/ミクロドメイン形成挙動など)膜特性の制御により,(ii)分子構造の高度認識能,(iii)コレステロールなどの膜成分の酸化酵素様活性,および,(iv)モノオキシゲナーゼ様活性など,生体由来の肝臓細胞に類似した機能を保持する可能性が示唆された.さらに,上記のLIPOzymeの固定化ついて検討した.各種リボソームを,(a)デキストラン系ゲル担体,(b)固体電極表面,ならびに,(c)セルロース系分離膜に安定化できる事を示した.以上の様に,コア材料ならびに固定化材料,双方の材料開発の可能性について検討し,リボソーム(LIPOzyme)を核とする次世代人工臓器の開発のための基盤を創成した.また平行して,新研究領域「メンブレン・ストレスバイオテクノロジー」の開拓に協力し,脂質膜・(モデル)生体膜のストレス応答ダイナミクス((脂質)膜界面ダイナミクス)に立脚したリポソーム材料調製・機能発現・ストレス有効利用型プロセスの設計開発の有効性を示した.