ウイルスを鋳型とする金属ナノ粒子の三次元配列化と光集積への応用

以病毒为模板的金属纳米粒子的三维阵列及其在光学集成中的应用

基本信息

批准号：
09J05191
负责人：
永川桂大
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

金や銀のナノ粒子に光を照射すると表面プラズモンと共鳴し、局所的な電場が発生する。特にそのサイズに依存した光学特性が注目され、細胞内への遺伝子薬剤の送達キャリヤーあるいは腫瘍組織に対する治療ツールとしての研究が盛んに行われている。本研究は申請者がこれまでに作製してきたウイルスカプセル表面での金ナノ粒子の三次元配列化と同時に、多様なタンパク質と金属ナノ粒子の複合体形成とその応用展開を目的とした。今年度の研究実施計画は、昨年度作製した金ナノ粒子内包型ウイルス構造体の特徴に着目した。本研究で取り扱うJC virusの感染能に注目すると、ウイルスタンパク質VP1の感染能が付与された金ナノ粒子は効率よく細胞内へ導入されることが期待される。さらに金属ナノ粒子の持つ光熱変換能を利用する事で、光刺激による細胞死の誘発というがん細胞における光温熱療法への応用が可能となる。そこでVP1を用いた金属ナノ粒子内包型ウイルス構造体の作製を検討した。ウイルスタンパク質のアミノ酸残基の分布に着目すると、内側表面のシステイン残基97番目のみが溶媒と接していることが予想された。金ナノ粒子とVP1を共存条件におくことで、金ナノ粒子表面にシステインと金原子の結合に起因したVP1の集合化が観察された。VP1被覆金ナノ粒子の細胞内導入において、粒径40nmの金ナノ粒子で最も効率よく取り込まれ、細胞に強い光を照射すると金属ナノ粒子由来の熱発散によって照射スポット内における細胞死誘導が見出された。以上の結果から、ウイルスタンパク質と金属ナノ粒子の複合体は各々の特徴を組み合わせることで光温熱療法の薬剤へ応用できることを示した。本研究の成果は今後の生物医学における金属ナノ粒子の利用に有用な知見を与えるものである。

当光被照射到金或银纳米颗粒时，它们会与表面等离子体产生共鸣，从而产生局部电场。特别是，它们的大小依赖性光学特性引起了人们的关注，并且正在作为将遗传药物输送到细胞或作为肿瘤组织的治疗工具的载体进行。这项研究针对申请人到目前为止制备的病毒胶囊表面上的三纳米颗粒的三维布置，同时形成各种蛋白质和金属纳米颗粒的复合物并开发其应用。今年的研究计划着重于去年生产的金纳米颗粒包含的病毒结构的特征。从这项研究中涵盖的JC病毒的感染性来看，可以有效地引入与病毒蛋白VP1感染性相关的金纳米颗粒。此外，通过利用金属纳米颗粒的光热转化能力，可以将其应用于癌细胞中的光热治疗，据说这可以通过光刺激引起细胞死亡。因此，我们研究了使用VP1的金属纳米颗粒封装的病毒结构的制备。专注于病毒蛋白中氨基酸残基的分布，可以预测，只有内表面上的半胱氨酸残基97与溶剂接触。通过共存的金纳米颗粒和VP1，由于半纳米颗粒表面的半胱氨酸和金原子的键合，可以观察到VP1的组装。在引入VP1涂层的金纳米颗粒时，最有效地吸收了粒径为40 nm的金纳米颗粒，当细胞被强光照射时，通过从金属纳米颗粒的热量耗散发现了辐照点的细胞死亡时。以上结果表明，病毒蛋白和金属纳米颗粒的复合物可以通过结合各自的特性来应用于光热剂。这项研究的结果为将来的生物医学科学中金属纳米颗粒的使用提供了有用的见解。

项目成果

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Gold nanoparticle array based on the surface structure of virus

基于病毒表面结构的金纳米粒子阵列

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nagakawa K;Niikura K;Ohtake N;Suzuki T;Matsuo Y;Sawa H;Ijiro K
通讯作者：
Ijiro K

Gold Nanoparticle Arrangement on Viral Particles through Carbohydrate Recognition: A Non-Cross-Linking Approach to Optical Virus Detection

DOI：
10.1021/bc900255x
发表时间：
2009-10-01
期刊：
BIOCONJUGATE CHEMISTRY
影响因子：
4.7
作者：
Niikura, Kenichi;Nagakawa, Keita;Ijiro, Kuniharu
通讯作者：
Ijiro, Kuniharu

糖鎖認識を利用した金属ナノ粒子の集合化によるウイルス検出

使用糖链识别通过金属纳米颗粒聚集来检测病毒

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
永川桂大;新倉謙一;野村尚生;鈴木忠樹;松尾保孝;澤洋文;居城邦治
通讯作者：
居城邦治

ウイルスのシアル酸認識を利用した有機/無機ハイブリッドナノ粒子の構築

利用病毒唾液酸识别构建有机/无机杂化纳米颗粒

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
永川桂大;新倉謙一;大竹範子;鈴木忠樹;松尾保孝;澤洋文;居城邦治
通讯作者：
居城邦治

Virus capsid coating of gold nanoparticles via cysteine-Au interactions and their effective cellular uptakes

通过半胱氨酸-Au相互作用对金纳米颗粒进行病毒衣壳涂层及其有效的细胞摄取

DOI：
10.1246/cl.2012.113
发表时间：
2012
期刊：
Chemistry Letters
影响因子：
1.6
作者：
Keita Nagakawa;Keinchi Niikura;Tadaki Suzuki;Yasutaka Matsuo;Manabu Igarashi;Hirofumi Sawa;Kuniharu Ijiro
通讯作者：
Kuniharu Ijiro

DOI：
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作者：
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永川桂大其他文献

Una sintesi della fortuna pasoliniana in Giappone

Una sintesi della fortuna pasoliniana 在日本

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Pier Paolo Pasolini Dossier 近刊、受理済
影响因子：
0
作者：
Hiramatsu N;Todo T;Ito T;Massaki K;Kasahara A;Amano H;Reading BJ;Matsubara T;Sawaguchi S;Sullivan CV;Hara A;澤口小有美・大久保信幸・市川卓・村上直人・松原孝博;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;渡邊美香;渡邉美香;渡辺美香;渡邉美香;渡邉美香;渡辺美香;渡辺美香;Noriko Ohtake;Kenichi Niikura;Noriko Ohtake;Noriko Ohtake;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;大竹範子;Yinglu H.;Noriko Ohtake;Nagahama Y.;大竹範子;Ardyant TD.;Noriko Ohtake;Huang X.;大竹範子;Yumi Nagahama;Noriko Ohtake;Yumi Nagahama;永川桂大;Yumi Nagahama;石塚範子;石塚範子;Nagahama Yumi;望戸愛果;望戸愛果;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;Hideyuki Doi
通讯作者：
Hideyuki Doi

ウイルスナノカプセルを鋳型とした金ナノ粒子3Dアレイの作製

以病毒纳米胶囊为模板制备3D金纳米粒子阵列

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiramatsu N;Todo T;Ito T;Massaki K;Kasahara A;Amano H;Reading BJ;Matsubara T;Sawaguchi S;Sullivan CV;Hara A;澤口小有美・大久保信幸・市川卓・村上直人・松原孝博;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;渡邊美香;渡邉美香;渡辺美香;渡邉美香;渡邉美香;渡辺美香;渡辺美香;Noriko Ohtake;Kenichi Niikura;Noriko Ohtake;Noriko Ohtake;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;大竹範子;Yinglu H.;Noriko Ohtake;Nagahama Y.;大竹範子;Ardyant TD.;Noriko Ohtake;Huang X.;大竹範子;Yumi Nagahama;Noriko Ohtake;Yumi Nagahama;永川桂大
通讯作者：
永川桂大

Two positive solutions for an inhomogeneous scalar field equation

非齐次标量场方程的两个正解

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiramatsu N;Todo T;Ito T;Massaki K;Kasahara A;Amano H;Reading BJ;Matsubara T;Sawaguchi S;Sullivan CV;Hara A;澤口小有美・大久保信幸・市川卓・村上直人・松原孝博;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;渡邊美香;渡邉美香;渡辺美香;渡邉美香;渡邉美香;渡辺美香;渡辺美香;Noriko Ohtake;Kenichi Niikura;Noriko Ohtake;Noriko Ohtake;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;大竹範子;Yinglu H.;Noriko Ohtake;Nagahama Y.;大竹範子;Ardyant TD.;Noriko Ohtake;Huang X.;大竹範子;Yumi Nagahama;Noriko Ohtake;Yumi Nagahama;永川桂大;Yumi Nagahama;石塚範子;石塚範子;Nagahama Yumi;望戸愛果;望戸愛果;渡辺達也;渡辺達也
通讯作者：
渡辺達也

「下位春吉と2つのナポリの文芸誌 Harukichi Shimoi e due riviste napoletane

``下春吉和两本那不勒斯文学杂志Harukichi Shimoi e due riviste napoletane

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiramatsu N;Todo T;Ito T;Massaki K;Kasahara A;Amano H;Reading BJ;Matsubara T;Sawaguchi S;Sullivan CV;Hara A;澤口小有美・大久保信幸・市川卓・村上直人・松原孝博;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;渡邊美香;渡邉美香;渡辺美香;渡邉美香;渡邉美香;渡辺美香;渡辺美香;Noriko Ohtake;Kenichi Niikura;Noriko Ohtake;Noriko Ohtake;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;大竹範子;Yinglu H.;Noriko Ohtake;Nagahama Y.;大竹範子;Ardyant TD.;Noriko Ohtake;Huang X.;大竹範子;Yumi Nagahama;Noriko Ohtake;Yumi Nagahama;永川桂大;Yumi Nagahama;石塚範子;石塚範子;Nagahama Yumi;望戸愛果;望戸愛果;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;Hideyuki Doi;Hideyuki Doi;土肥秀行
通讯作者：
土肥秀行

日本におけるパゾリーニ研究 Studi pasoliniani Giappone

帕索里尼在日本的研究 Studi pasoliniani Giappone

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiramatsu N;Todo T;Ito T;Massaki K;Kasahara A;Amano H;Reading BJ;Matsubara T;Sawaguchi S;Sullivan CV;Hara A;澤口小有美・大久保信幸・市川卓・村上直人・松原孝博;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;Masaki Tsukamoto;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;塚本真輝;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;服部寛;渡邊美香;渡邉美香;渡辺美香;渡邉美香;渡邉美香;渡辺美香;渡辺美香;Noriko Ohtake;Kenichi Niikura;Noriko Ohtake;Noriko Ohtake;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;Nagahama Y.;大竹範子;大竹範子;Yinglu H.;Noriko Ohtake;Nagahama Y.;大竹範子;Ardyant TD.;Noriko Ohtake;Huang X.;大竹範子;Yumi Nagahama;Noriko Ohtake;Yumi Nagahama;永川桂大;Yumi Nagahama;石塚範子;石塚範子;Nagahama Yumi;望戸愛果;望戸愛果;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;渡辺達也;Hideyuki Doi;Hideyuki Doi;土肥秀行;土肥秀行
通讯作者：
土肥秀行