ミトコンドリア内動態制御に基づくミトコンドリア遺伝子発現システムの開発

基于线粒体内部动力学控制的线粒体基因表达系统的开发

• 批准号: 10J02273
• 负责人: 古川 亮
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02273/
• 关键词: ミトコンドリア; ミトコンドリアDNA; 核酸医薬; ドラッグデリバリーシステム; アプタマー; リポソーム; 遺伝子治療; 核酸医療; TFAM; GALA; DDS; ナノテクノロジー; Mitochondrial transcription factor A (TFAM); オクタアルギニン; レシチン化スーパーオキシドジスムターゼ; ドラッグデリバリーシステム(DDS); 転写; 活性酸素

本研究は,ミトコンドリアにアンチセンス核酸(RNA)を送達し,ミトコンドリア遺伝子発現を制御することを最終目標とする.当研究室では,ミトコンドリア融合性リポソーム(MITO-Porter)を開発しており,本ナノキャリアを用いてミトコンドリアにアンチセンスRNAを送達する.今年度は,(1)アンチセンスRNA封入MITO-Porterによるミトコンドリア遺伝子発現抑制評価,および(2)ミトコンドリア標的型アクティブターゲティングシステムの開発,に関する研究について報告する.(1)アンチセンスRNA封入MITO-Porterによるミトコンドリア遺伝子発現抑制評価本研究では,アンチセンスRNAをMITO-Porterに封入し,ミトコンドリア遺伝子発現の抑制効果を検証した.標的ミトコンドリアRNA(mtRNA),およびミトコンドリア膜電位の抑制効果を評価した.その結果,MITO-Porterにより,mtRNAの抑制効果と優位な膜電位の減少を誘起した.従って,MITO-PorterはアンチセンスRNAをミトコンドリアに送達し,ミトコンドリア遺伝子を抑制することで呼吸活性を低下させることが示唆された.(2)ミトコンドリアを標的としたアクティブターゲティングシステムの開発本研究では,ミトコンドリア移行性を有するRNAアプタマーをMITO-Porterに修飾し,その細胞内素過程を評価した.アプタマーのコレステロール誘導体をR8修飾MITO-Porterに修飾し,細胞内導入量,ミトコンドリア移行性を解析した.その結果,アプタマーの修飾により,細胞内導入量,ミトコンドリア移行性は上昇した.従って,アプタマーの修飾はMITO-Porterの生物学的利用性を向上させることが示唆された.

The purpose of this study is to control the expression of nucleic acid (RNA) and to control the expression of RNA. When the lab developed MITO-Porter, the system used MITO-Porter to deliver RNA. This year,(1) RNA encapsulation into MITO-Porter was evaluated for inhibition of gene expression, and (2) RNA targeting was evaluated for development and research. (1)This study aims to demonstrate the inhibition effect of RNA encapsulation by MITO-Porter on the expression of RNA. Evaluation of the inhibitory effect of target RNA(mtRNA) on membrane potential. As a result,MITO-Porter,mtRNA inhibition and membrane potential reduction were induced. The MITO-Porter has been shown to inhibit respiratory activity due to the absence of RNA from the genome. (2)In this study, we evaluated the intracellular processes of RNA migration in the presence of MITO-Porter modification. R8-modified MITO-Porter was used to analyze the amount of intracellular introduction and migration. As a result, there was an increase in the amount of intracellular introduction, and the migration of the protein increased. The modification of MITO-Porter's biological utility is an upward trend.

项目成果

Effect of DNA packaged with TFAM on transcription activation

TFAM 包装的 DNA 对转录激活的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: R. Furukawa;Y. Yamada;H. Harashima.;古川亮
• 通讯作者: 古川亮

MITO-Porter; a cutting-edge technology for mitochondrial gene therapy

MITO-波特；

• 发表时间: 2012
• 期刊: Yakugaku Zasshi
• 影响因子: 0.3
• 作者: Furukawa R;Yamada Y;Harashima H.
• 通讯作者: Harashima H.

MITO-Porter : A cutting-edge nanocarrier for antisense nucleic acid delivery to mitochondria

MITO-Porter：一种用于将反义核酸递送至线粒体的尖端纳米载体

• 发表时间: 2012
• 作者: R. Furukawa;Y. Yamada;H. Harashima.
• 通讯作者: H. Harashima.

Mitochondrial delivery of bongkrekic acid using a MITO-Porter prevents the induction of apoptosis in human HeLa cells.

使用 MITO-Porter 线粒体递送 bongkrekic 酸可防止人 HeLa 细胞凋亡的诱导。

• DOI: 10.1002/jps.23442
• 发表时间: 2013
• 期刊: J Pharm Sci.
• 作者: Yamada Y;Nakamura K;Furukawa R;Kawamura E;Moriwaki T;Matsumoto K;Okuda K;Shindo M;Harashima H.
• 通讯作者: Harashima H.

ミトコンドリアを標的とした遺伝子治療に向けて

针对线粒体的基因治疗

• 发表时间: 2012
• 作者: Shota Sekiguchi;Kenichi Niikura;Shige H.Yoshimura;Kuniharu Ijiro;古川亮
• 通讯作者: 古川亮