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微小区画の融合と分裂を繰り返す方法

国内特許コード P110002939
整理番号 E102P01
掲載日 2011年6月9日
出願番号 特願2011-027936
公開番号 特開2012-165673
登録番号 特許第5429756号
出願日 平成23年2月10日(2011.2.10)
公開日 平成24年9月6日(2012.9.6)
登録日 平成25年12月13日(2013.12.13)
発明者
  • 四方 哲也
  • 鈴木 宏明
  • 寺沢 秀俊
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 微小区画の融合と分裂を繰り返す方法
発明の概要 【課題】微小区画(例えば、リポソーム)の融合と分裂を繰り返す方法を提供することを本発明の課題とする。
【解決手段】上記課題は、リポソームなどの微小区画にポリマーを封入し、自然に微小区画が分裂する条件を見出し、電気融合などの条件と組み合わせる方法を提供することによって、解決された。自然に微小区画が分裂する条件は、代表的には、リポソームの排除体積の減少に起因する化学的ポテンシャルの減少(ΔEex)が、曲げエネルギーの獲得(ΔEbend)よりも大きい条件である。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


脂質小胞は、生物学的膜のモデルとして長らく研究されてきた。現在、融合し、そして、分裂するベシクルを作製する多数のアプローチが存在する。細胞を模倣する区画の増殖は、区画の環境から膜成分(両親媒性物質)を添加すること(非特許文献1)、または、他の小胞と融合すること(非特許文献2)によって模倣することが可能である。小胞の分裂は、機械的せん断ストレスによってか(非特許文献3)、または、出芽形状を生じる形態変化を利用することによって、可能である(非特許文献4~7)。



しかしながら、脂質小胞の融合と分裂を組み合わせることは困難である。例えば、Szostakらは、脂肪酸の添加と、機械的せん断の組み合わせを利用している(非特許文献8~9)。Sugawaraらは、合成化学的手法を用い、前駆体として合成両親媒性分子から構成される多重膜小胞を用い、合成両親媒性分子を脱水し、同一の両親媒性物質を生成し、小胞を成長させる手法を用いた。その結果、小さいサイズの小胞が、自己集合し、最終的には、排除されることを示した(非特許文献10~11)。



いずれの先行技術文献も、微小区画の融合と分裂を自発的に繰り返す方法については、教示も示唆もしていない。

産業上の利用分野


本発明は、微小区画の融合と分裂を繰り返す方法に関する。より詳細には、本発明は、リポソームの融合と分裂を繰り返す方法に関連する。

特許請求の範囲 【請求項1】
リポソームの融合と分裂を繰り返す方法であって、以下の工程:
(a)ポリマーを含み、自然に分裂するポソームを提供する工程、および、
(b)該ポリマーを含むリポソームを、電気融合を生じる環境下に配置する工程、
を包含する方法。

【請求項2】
請求項1に記載の方法であって、ここで、前記ポリマーが、PEG、および、デキストランからなる群から選択される、方法。

【請求項3】
請求項1に記載の方法であって、前記電気融合を生じる環境において、リポソームの排除体積の減少に起因する化学的ポテンシャルの減少(ΔEex)が、曲げエネルギーの獲得(ΔEbend)よりも大きい、方法。

【請求項4】
請求項3に記載の方法であって、ここで、前記化学的ポテンシャルの減少(ΔEex)および前記曲げエネルギーの獲得(ΔEbend)の算出が:
リポソームの形態変化の前後の形状を、球面円柱レンズ形状および2つの球の形状であると近似することによって行なわれる、方法。

【請求項5】
前記電気融合が、以下:
(i)前記リポソームを含む溶液に交流電圧を印加して、該リポソームを整列させる工程;および、
(ii)該整列させたリポソームに短い直流パルスを印加する工程、
を包含する、請求項1に記載の方法。

【請求項6】
前記電気融合が、以下:
(i)1MHzの正弦交流150V/cmを印加する工程;および、
(ii)2~6kV/cm 60μ秒のパルスを印加する工程、
を包含する、請求項1に記載の方法。

【請求項7】
前記ポリマーが、3mMのPEG-6000である、請求項1に記載の方法。
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 四方動的微小反応場 領域
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