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Ｃａｌｉｘ［４］ａｒｅｎｅ系ミセルの生体膜モデルとの動的相互作用のその場解析

Calix[4]芳烃胶束与生物膜模型动态相互作用的原位分析

基本信息

批准号：
13J06183
负责人：
藤井翔太
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、リン脂質から成る生体模倣膜とミセル間の相互作用を検討することでミセルを構成する脂質の分子構造と機能の相関を明らかにすることである。この研究結果を用いて、高い遺伝子発現を示す最適なミセル形成分子の設計指針を提案する。これまでの研究結果から、カチオン性Calix[4]arene系ミセルを遺伝子キャリアとして用いた際、非常に高い細胞への遺伝子導入効率が達成されることが明らかとなっている。この高い遺伝子導入効率はCalix[4]arene系ミセルと細胞膜との相互作用が、他のミセル系とは異なることを示唆している。そこで、生体模倣脂質二分子膜（リン脂質リポソーム）を用いて、カチオン性Calix[4]arene系ミセルと生体膜との相互作用について小角X線散乱法を用いて検討した。カチオン性Calix[4]arene系ミセルとリン脂質リポソームを混合した際、多層リポソームが単層リポソームへと直ちに構造転移した。これは、カチオン性Calix[4]arene脂質がリン脂質リポソーム上に点在した際、そのカチオン性脂質の正電荷間の静電反発相互作用がリポソーム間で生じ、それにより多層ベシクルから単層ベシクルへと構造転移したことを示唆している。この結果から、リン脂質リポソームは、カチオン性Calix[4]arene系ミセルを容易に取り込むことが示され、またCalix[4]arene系ミセルが生体膜形態を制御可能な材料でもあることが示された。また、Calix[4]arene系ミセルの多価効果を利用することでカチオン性に頼らない両性官能基間の相互によって細胞へミセルを効率的に取り込ませることが可能であることを見出した。上記２つの研究結果は、Calix[4]arene系ミセルの薬剤キャリアとして有用性を示すと同時に、細胞への高い導入効率を有するミセルを構成する脂質の分子設計において重要な知見を与えた。

The purpose of this study is to investigate the interactions between lipid molecules and biomimetic membranes, and to clarify the correlation between lipid molecular structure and function. The results of this study were used to develop molecular design guidelines for optimal molecular formation. The results of this study show that the gene transfer efficiency of Calix[4]arene is very high in middle and high in middle cells. The high efficiency of gene transfer is demonstrated by the interaction between Calix[4]arene system and cell membrane. The interaction between lipid molecules and biological membranes is studied by using small angle X-ray scattering method. Calix[4]arene is a mixture of lipid and lipid solutions, a multilayer solution, a single layer solution, and a structural shift. The electrostatic interaction between positive charges of lipid and lipid is a complex phenomenon, which is caused by the electrostatic interaction between positive charges and lipid. The results show that Calix[4]arene is an easy material to control in vivo membrane morphology. Calix[4]arene is a multi-functional group that can be used to interact with each other. The results of the above study indicate that Calix[4]arene is useful for molecular design of lipids, and that it has a high introduction rate into cells.