Molecular design of the membrane-active polyers for spontaneous formation of cell-membrane nanodiscs and their application to nano carriers

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本研究では、デザインされた高分子によって形成された細胞膜ナノディスクを用いて、特定の細胞小器官へ選択的に分子輸送するナノキャリアを構築することを目的とする。研究代表者らがこれまでに開発した膜活性ポリマーを用いた細胞膜ナノディスク技術を核として、新たに細胞へのターゲティング機能を付与したポリマーをデザインすることで、特定の小器官に対して選択的かつ高効率に分子輸送する方法を確立することをめざす。本研究の目的を達成するために、本年度は、前年度からの継続として(1)ナノディスク形成ポリマーの合成および(2)細胞膜の断片化によるナノディスク形成と評価を行った他、(3)ナノディスクの毒性評価と細胞小器官に対するデリバリーについても検討を開始した。ポリマーの分子構造を最適化することで、効率的に脂質二分子膜を断片化し、ナノディスクを形成できる条件を見いだすことができた。また、得られたポリマーによって形成されたナノディスクを用いて、培養細胞(HeLa細胞)におけるナノディスク取り込みを評価したところ、リン脂質リポソームと比較して高い効率で取り込みが誘導されることがわかった。また、ナノディスクの細胞内における局在はディスクのサイズに依存する事が示唆され、今後その詳細について評価を行う。加えて、細胞生存率試験より、ナノディスクの毒性はポリマーの分子構造に大きく依存する事が見いだされ、細胞毒性を誘導しないナノディスク形成ポリマーの分子構造も明らかになった。