タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築

仅由蛋白质组成的高功能纳米颗粒的构建

基本信息

批准号：
21651050
负责人：
小畠英理
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21651050/
关键词：
タンパク質ナノ粒子エラスチン自己集合遺伝子工学構造変化

项目摘要

本申請課題は、タンパク質のみを構成成分とする高機能ナノ粒子の構築を目的として行った。エラスチン由来のポリペンタペプチド(GVGVP)nは、周囲の温度上昇に応答して構造変化を起こし自己集合する性質を持っている。そこでこの配列をベースにしたタンパク質を遺伝子工学的に合成し、温度応答特性を有する粒子状ナノ構造体を構築する。タンパク質のみを構成成分とするため、高度な機能を容易に付与することが可能であり、かつ生体親和性、生体適合性、生分解性、生体吸収性に優れるため、生体に導入する機能材料としての応用が期待できる。平成21年度までの研究で構築したナノ粒子の特性を明らかにし、平成22年度はタンパク質の多機能化を試みてDDSキャリアとしての可能性を追求した。モデル薬剤として疎水性抗がん剤を用いて、これを粒子内部に内包した。その後、加温による粒子の収縮により内包した薬剤が放出されることを明らかにした。薬剤を特定のガン細胞等にデリバリするためには、DDSキャリアに分子認識能を付与することが重要である。そこで抗体の優れた分子認識能を利用するため、抗体結合タンパク質と(GVGVP)nの融合タンパク質を新たに構築し、適切に混合して粒子を作製することにより、表面に抗体結合能を付与したナノ粒子を構築した。さらにガン細胞特異的な抗体をその表面にディスプレイしたナノ粒子を構築し、細胞へのターゲッティング能を有することを示した。構築された種々のタンパク質ナノ粒子の基本特性、また応用展開としてDDSキャリアとしての性能を評価し、タンパク質のみを構成成分とするナノ粒子構築法として本法が有用であることを明らかにした。

进行此应用的目的是构建仅包含蛋白质的高功能性纳米颗粒。弹性蛋白来源的多肽（GVGVP）N具有通过对环境温度升高的响应进行结构变化而具有自组装的特性。因此，基于该序列的蛋白质是通过遗传工程在遗传上合成的，以构建具有温度响应特征的颗粒纳米结构。由于仅将蛋白质用作组成部分，因此可以轻松地赋予高级功能，并且在生物亲和力，生物相容性，生物降解性和生物吸附性方面非常出色，并且可以用作引入活体中的功能材料。揭示了截至2009年的研究中构建的纳米颗粒的性质，并在2010年试图将蛋白质多功能化并追求DDS携带者的潜力。疏水抗癌剂被用作模型药物，并将其封装在颗粒内。然后发现，由于加热引起的颗粒的收缩，封装的药物被释放。为了向特定的癌细胞递送药物，重要的是将分子识别能力赋予DDS载体。因此，为了利用抗体的出色分子识别能力，通过将颗粒适当混合以产生具有抗体结合能力的纳米颗粒来制备抗体结合蛋白和（GVGGVP）N的新构建的融合蛋白。此外，构建了纳米颗粒，其中在其表面上显示了癌细胞特异性抗体，表明它们具有靶向细胞的能力。评估了各种构建的蛋白质纳米颗粒的基本特性及其作为DDS载体作为应用开发的性能，表明该方法可作为一种仅作为其组成部分构建蛋白质的纳米颗粒的方法。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

細胞機能を制御する多機能タンパク質材料の創製

创建控制细胞功能的多功能蛋白质材料

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
小畠英理;三重正和
通讯作者：
三重正和

Construction of nanoscale protein particle using temperature-sensitive elastin-like peptide and polyasparatic acid chain

使用温敏弹性蛋白样肽和聚天冬氨酸链构建纳米级蛋白质颗粒

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Biomaterials
影响因子：
14
作者：
Yoshino T;Nishimura T;Mori T;Suzuki S;Kambara H;Takeyama H;Matsunaga T;X. Zhang;T. Mori;E. Kobatake;E. Kobatake
通讯作者：
E. Kobatake

粒径を制御したタンパク質ナノ粒子の構築

粒径受控的蛋白质纳米颗粒的构建