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

用于自发形成细胞膜纳米盘的膜活性聚合物的分子设计及其在纳米载体中的应用

• 批准号: 21K19007
• 负责人: 安原 主馬
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19007/
• 关键词: ナノディスク; 両親媒性ポリマー; 脂質二分子膜; ドラッグデリバリー; 自己組織化

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。

The purpose of this study is to construct a molecular transport system for specific small cell organs selected from the group consisting of cell membrane and membrane. The research representative has developed a new method of molecular transport for cell membrane activation and application, and has developed a new method of molecular transport for cell membrane activation and application. The objectives of this study have been achieved in the current and previous years, and (1) the synthesis and evaluation of cell membrane fragmentation,(2) the evaluation of cell membrane fragmentation, and (3) the evaluation of cell toxicity and small organs. The molecular structure of lipid molecules is optimized. The results of the study showed that there was no significant difference between the two groups. In the future, we will conduct detailed evaluation on the relationship between the cell and the host. Add to cart, cell viability test, cell toxicity test, cell toxicity test, cell toxicity

项目成果

Microfluidic and hydrothermal preparation of vesicles using sorbitan monolaurate/polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate (Span 20/Tween 20)

使用脱水山梨醇单月桂酸酯/聚氧乙烯 (20) 脱水山梨醇单月桂酸酯 (Span 20/Tween 20) 进行微流体和水热制备囊泡

• DOI: 10.1016/j.colsurfb.2021.111836
• 发表时间: 2021
• 期刊: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
• 作者: Shimanouchi Toshinori;Hayashi Tetsuya;Toramoto Kazuki;Fukuma Saki;Hayashi Keita;Yasuhara Kazuma;Kimura Yukitaka
• 通讯作者: Kimura Yukitaka

Protein-mimetic design of membrane-active polymers

膜活性聚合物的蛋白质模拟设计

• 发表时间: 2023
• 作者: Shimanouchi Toshinori;Hayashi Tetsuya;Toramoto Kazuki;Fukuma Saki;Hayashi Keita;Yasuhara Kazuma;Kimura Yukitaka;安原主馬;安原主馬;Kazuma Yasuhara
• 通讯作者: Kazuma Yasuhara

合成両親媒性分子による脂質膜プラットフォーム

基于合成两亲性分子的脂质膜平台

• 发表时间: 2021
• 作者: 安原主馬;Jinyu Hao;光好佑麿;Rapenne Gwenael;安原主馬;安原主馬;安原主馬;安原主馬
• 通讯作者: 安原主馬

Plasma Membrane Shaping

质膜整形

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakatsu F;Kawasaki A
• 通讯作者: Kawasaki A

両親媒性高分子による脂質ナノディスク形成とナノキャリア応用

使用两亲聚合物和纳米载体应用形成脂质纳米盘

• 发表时间: 2022
• 作者: 安原主馬;Jinyu Hao;光好佑麿;Rapenne Gwenael
• 通讯作者: Rapenne Gwenael