生体内トラフィッキングを制御する分子集積ウイルスレプリカの創製

创建控制体内贩运的分子组装病毒复制品

基本信息

批准号：
22H02199
负责人：
松浦和則
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

脳などの特定臓器・特定細胞・特定オルガネラへトラフィッキングする人工材料を構築できれば、革新的なドラッグデリバリー材料として有用であるが、これまでそのようなウイルス模倣材料を創製した例は無い。本研究では、研究代表者が培ってきた「化学ウイルス学」に基づいた機能性分子修飾人工ウイルスキャプシドの構築技術を駆使して、脳内・標的細胞・細胞内標的部位へトラフィッキング制御する分子集積ウイルスレプリカを化学の力で創製することを目的としている。今年度は、エンベロープ型人工ウイルスキャプシド上に、無細胞発現系を用いて、ヘマグルチニン(HA)を搭載した「インフルエンザウイルスレプリカ」を創製した。HA発現は、SDS-PAGEおよび抗HA抗体を用いたウエスタンブロッティングにより確認し、HAがエンベロープ上に搭載されていることを、抗HA抗体と金ナノ粒子ラベル二次抗体を用いたTEM観察により明らかにした。さらに、ヘマグルチニン搭載ウイルスレプリカの分子認識能を、糖脂質GM3を電極上に固定化した水晶発振子マイクロバランス（QCM）を用いて定量解析し、100 nMオーダーでGM3に選択的に結合することを明らかとした。また、効率的な新規ウィルスレプリカ作製手法の開発ならびにウィルスレプリカに対する組織、細胞への標的指標性の付与、などもおこなった。具体的には、ウィルスレプリカ作製に際して、新たに開発した脂質膜透過法を用い、脂質膜を効率的にコア微粒子に被覆する手法を見出した。標的指標性の付与を目的として磁性ナノ粒子を脂質膜と複合化する手法を開発した。さらに、複数の膜タンパク質を単一のウィルスレプリカに搭載するための手法の開発を目的として、固相合成法により脂質膜被覆微粒子に対して複数の膜タンパク質を簡便に搭載することが可能であることを予備的に明らかにした。

如果能够构建一种可以输送到特定器官、细胞和细胞器（例如大脑）的人造材料，那么它将作为一种创新的药物输送材料很有用，但迄今为止，还没有制造出这种模仿病毒的例子材料。在这项研究中，我们将利用主要研究者培育的基于“化学病毒学”的功能性分子修饰人工病毒衣壳的构建技术，来创建控制向大脑、靶细胞和细胞内靶位点运输的分子积累。目的是利用化学的力量创建病毒复制品。今年，我们使用无细胞表达系统在有包膜的人造病毒衣壳上创建了一种“流感病毒复制品”，其上装载有血凝素（HA）。通过使用抗HA抗体的SDS-PAGE和蛋白质印迹法确认HA的表达，使用抗HA抗体和金纳米颗粒标记的二抗的TEM观察表明HA被负载在包膜上。此外，我们使用固定在电极上的糖脂GM3的石英晶体微天平（QCM）定量分析了负载血凝素的病毒复制品的分子识别能力，结果表明它以100 nM的量级选择性地结合GM3。。我们还开发了一种高效的病毒复制品生产新方法，并为病毒复制品的组织和细胞添加了目标指标。具体来说，在创建病毒复制品时，我们找到了一种使用新开发的脂膜渗透方法有效地用脂膜包覆核心微粒的方法。我们开发了一种将磁性纳米粒子与脂质膜结合的方法，以赋予靶向特性。此外，为了开发一种将多个膜蛋白负载到单个病毒复制品上的方法，可以使用固相合成容易地将多个膜蛋白负载到脂质膜包被的微粒上。