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磁場による誘導加熱を利用した金ナノ粒子修飾アプタマーの構造・機能制御

利用磁感应加热控制金纳米粒子修饰适体的结构和功能

基本信息

批准号：
20656134
负责人：
池袋一典
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、優れた分子認識能を持つ核酸リガンドであるアプタマーに注目し、その構造・機能を、磁場を用いて制御する手法を開発することを目的とした。まずその可能性を確認するために、トロンビンを標的分子とした。トロンビンに結合し、その酵素活性を阻害するDNAアプタマーを金ナノ粒子で修飾し、これに交流磁場を印加して金ナノ粒子に誘導加熱を起こすことにより、アプタマーを局所的に加熱し、その構造変化を制御する事を試みた。アプタマーの構造が変化すれば、トロンビンの酵素活性の阻害能も変化するので、結果として酵素活性を機能制御できる。実際に金ナノ粒子修飾トロンビンアプタマーを調製し、これに交流磁場を印加したところ、その構造が変化することが確認できた。そこでトロンビンにこの金ナノ粒子修飾トロンビンアプタマーを添加し、交流磁場を印加したところ、交流磁場の有無により、トロンビンの酵素活性が明確に変わることを確認した。従って予想したとおり、交流磁場印加により、金ナノ粒子アプタマーの構造を変化させ、標的蛋白質の機能を制御できることが示された。本結果は、人体に投与した薬剤を、人体外から非侵襲で交流磁場によりその機能制御が可能であることを示唆しており、副作用の懸念される薬剤を通常は無効化しておき、必要時にのみ効力を発揮させる、あるいは患部にたどり着いたときに効力を発揮するという全く新しい薬剤の開発の途を拓いたといえる。

This study aims to develop methods for optimizing molecular cognitive functions and controlling magnetic fields. The possibility of identifying the target molecule is discussed. DNA binding, enzyme activity inhibition, particle modification, AC magnetic field induction, particle heating, structural change inhibition The structure of the enzyme changes, the enzyme activity of the enzyme changes, and the enzyme activity changes as a result. In the meantime, the metal particles are modified, and the AC magnetic field is changed. The presence or absence of an AC magnetic field and the enzyme activity of a metal particle modifier are confirmed. The structure of the target protein is changed by the magnetic field, and the function of the target protein is controlled. The results show that the functional control of AC magnetic field in human body is possible, and the side effects are usually ineffective. When necessary, the functional control of AC magnetic field in human body is completely new.