JP2001509148A - 組立てられたウィリオン中で合成された微小スケールの粒子 - Google Patents

組立てられたウィリオン中で合成された微小スケールの粒子

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トゥレバー ダグラス
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Abstract

(57)【要約】 有機、無機および／または有機金属非ウイルス性微小粒子を取り囲むウィリオン被覆蛋白質の殻よりなるウィリオン拘束微小粒子、および製造および使用方法。

Description

【発明の詳細な説明】 組立てられたウィリオン中で合成された微小スケールの粒子発明の背景 本発明は、新規なナノスケール(nanoscale)の粒子、それを作製する方法およ びその使用に関する。さらに詳細には、本発明は、所望により一つまたはそれ以 上のウィリオン被覆蛋白質を含む殻に包まれた微小粒子、およびそれに関連する 方法に関する。特に、本発明は、一つまたはそれ以上のウィリオン被覆蛋白質の 殻で囲まれた無機、有機および／または有機金属材料を含むウィリオン拘束微小 粒子に関する。さらに本発明は、所望により、制御されたゲーティングの使用に よって、ナノスケールの粒子を製造する方法に関する。 超微小粒子は、例えば、被覆剤、特に一つ又はそれ以上の層の被覆から高機能 性潤滑剤に及ぶ、および電子装置から治療デリバリーシステムに及ぶ多くの材料 の製造に有用である。従来から、微粒子はより大きな粒子を砕くことによって製 造していた。しかしながら、そのような粉砕では、粒子サイズおよび形状におい て不均質な混合物になり、そしてそれ故そのような粒子の有用性を制限する。そ のような混合物は、例えば一つ又はそれ以上のふるいを通すことによってさらに 分級させることができる。この場合、集められた分級物は、或るサイズのものに なるが、しかしその範囲内で、サイズおよび形状分布は不均質のままになってい る。さらに、この追加のサイズ選択は、捨てられる多量の材料をもたらす。粒子 形状およびサイズの不同性のために、粒子が使用されている、得られた材料、層 、潤滑剤等に、不連続、ストレス、摩擦等を引き起こす。したがって、従来技術 において多くの努力がなされた後でさえも、高機能性および高許容性適用のため の好適な粒子は、これまで粉砕する方法によっては信頼性をもってそして経済的 に製造することができなかった。 過去において、これらの問題を回避する試みは、成功が限られている。これら の選択的アプローチには、気化された分子および溶液からの溶質の制御された析 出の考察が含まれている。種粒子が用いられる析出の場合、種粒子それ自身の不 均質さが、多分散の混合物にする。したがって、所望のサイズおよび／または形 状の単分散粒子のための技術が要求される。 バンカー(Bunker)他の「バイオミメチック処理による官能化された界面上での セラミック薄膜の形成(Ceramic Thin-Film Formation on Functionalized Inter faces Through Biomimetic Processing)」サイエンス(Science)２６４：４８− ５５（１９９４）は、酸化物、水酸化物および硫化物の高密度多結晶性フィルム を開示している。これらのフィルムは、多種の適用において有用であることが開 示されている。これらフィルムは、官能化された表面をもつ基体を用いて製造さ れる。これらの表面に、核生成工程および粒子成長メカニズムによってセラミッ ク被覆が生じる。 アクセイ(Aksay)他の「無機薄膜を作るためのバイオミメチック工程（Biomime tic Pathways for Assembling Inorganic Thin Films）」サイエンス(Science) ２７３：８９２、８９８（１９９６）は、有機−無機界面における表面活性剤分 子の分子上のアセンブリが無機シリカ格子の凝縮のための鋳型となる方法を開示 している。この技術は、ナノメータースケールの、設計された構造をもつ無機複 合体の合成に有用であることを教示している。 フオ(Huo)他の「周期性表面活性剤／無機複合体物質の一般化された合成(Gene ralized Synthesis of Periodic Surfactant/Inorganic Composite Materials) 」ネイチャー(Nature)３６８：３１７−３２１（１９９４）は、アニオン性無機 種とカチオン表面活性剤との直接共縮合およびカチオン性無機種とアニオン表面 活性剤との共作用的縮合を開示している。また、カチオン性無機種とカチオン表 面活性剤との共作用的アセンブリも開示されている。この自己アセンブリのため の主な推進力は、静電気的であると考えられる。この技術は、いくつかの異なる メゾ構造の相を合成するために有用である。 エバンズ(Evans)他の「ナノスケールの導管および網状物のための生物薄膜テ ンプリット(Biomembrane Templates for Nanoscale Conduits and Networks)」 サイエンス２７３：９３３−９３５（１９９６）は、長い微小チューブ（２０な いし２００ｎｍ）の光化学的重合の使用による固相網状物および導管の作製を開 示している。微小チューブは、剛直な基体に分子結合させた後、「フィーダー」 気孔の機械的撤去によって形成される。複合微小チューブは、網状物および導管 を形成させるために結合することができる。 トラウ（Trau）他の「コロイド状結晶のフィールド誘導層形成(Field-Induced Layering of Colloidal Crystals)」サイエンス２７２：７０６ ７０９（１９ ９６）は、電極表面上で二次元または三次元コロイド結晶の正確なアセンブリを 製造する電磁流体力学的方法を開示している。この技術は、電極上で粒子の析出 および配列を伴う電気泳動の使用を開示している。この技術は、単一または多層 結晶性フィルムを提供する。また、この技術は蛋白質のごとき巨大分子を二次元 結晶に組み立てるために用い得ることが述べられている。 モンニエル(Monnier)他の「メゾ構造ケイ酸塩の合成における無機−有機界面 の共作用的形成(Cooperative Formation of Inorganic-Organic Interfaces in the Synthesis of Silicate Mesostructures)」サイエンス２６１：１２９９− １３０３（１９９３）には、表面活性剤ケイ酸塩メゾ構造の形成および形態学の 理論的モデルが検討されている。この記述は、表面活性剤ケイ酸塩系の層状メゾ 相から６角形状メゾ相への変換のモデルを提案している。メゾ相構造に対するｐ Ｈおよびイオン強度の影響もまた論議されている。 最近の進展において、米国特許第５，３０４，３８２号、５，３５８，７２２ 号および５，４９１，２１９号は、小さな粒子を製造する問題に対する他の解決 法として、フェリハイドライドの欠けたアポフェリチン(apoferritin)の使用を 開示している。これらのフェリチン同族体は、アポフェリチン殻および無機コア からなり、そして高機能セラミック、薬物デリバリおよび他の用途のための超微 小粒子の製造に有用であると考えられている。 フェリチンは、生物学的系における鉄の調整に関係する蛋白質である。天然に おいては、フェリチンは、水和酸化第二鉄（「フェリハイドライト」）のほぼ球 形のコアを取り囲む２４の構造的に等価の蛋白質サブユニットを持った、蛋白質 の殻よりなる。コアは、フェリハイドライト以外の有機または無機材料であるも のとして開示されている。これらの特許の方法において一旦コアが形成されると 、蛋白質被覆を除去することができ、そして遊離したコア粒子が単離される。こ の方法は、直径約５ないし８ナノメートルの粒子を提供するものとして開示され ている。しかしながら、この系はサイズを拘束するので、より小さい、またはよ り大きいサイズの均質粒子は不可能である。 アポフェリチン／ナノスケールのコア粒子製造システムを用いるシステムの一 般的な観察が、ダグラス(Douglas)の「組織的蛋白質ケージにおける微小粒子の バイオミメティック合成(Biomimetic Synthesis of Nanoscale Particles In Or ganized Protein Cages)」バイオミメティック・マテリアルズ・ケミストリー、 Ｓ．マン(mann)（(ed.)ＶＣＨパブリシャーズ、ニューヨーク（１９９６））に よって提供されている。 アポフェリチン／コアシステムの追加の情報として、次のものが含まれる。 ダグラス(Douglas)他の「磁性微小複合体の合成における無機−蛋白質相互作 用(Inorganic-Protein Interactions in the Synthesis of a Ferromagnetic Na nocomposite)」アメリカン・ケミカル・ソサイエティ、ＡＣＳシンポジウムシリ ーズ：ハイブリッド有機−無機複合体(Hybrid Organic-Inorganic Composites) Ｊ．マーク(Mark)、Ｃ．Ｙ−Ｃリー(Lee)、Ｐ．Ａ．ビアンコニ(Bianconi)（eds .）（１９９５）は、アポフェリチン殻および酸化鉄コアを含有するフェリ磁性 酸化鉄−蛋白質複合体の製造を開示している。このコアは、マグネタイトまたは マグヘマイトよりなるといわれるが、しかし主にマグヘマイトであると考えられ た。この磁性フェリチンは、生物的に適合可能なｎｍｒイメージング、および他 の生物学的および医学的適用のために理想的であるといわれている。 ダグラス(Douglas)他の「硫化鉄(III)−フェリチンの生物的無機微小複合体の 合成および構造（Synthesis and Structure of an Iron(III)Sulfide-Ferritin Bioinorganic Nanocomposite）」サイエンス ２６９：５４−５７（１９９５） は、その場の合成反応により、フェリチン殻の内部で硫化鉄コアを製造すること を開示している。このコアは、主にＦｅ（III）よりなる殆ど非晶質の硫化物と して開示されている。コアは、末端−共有ＦｅＳ2ユニットの無秩序なアレイと して記載されている。硫化されたコアを持つ天然のフェリチン粒子は、殆どがＦ ｅ（III）の形態の５００から３０００個の間の鉄原子コアを含むことが教示さ れている。さらに、ダグラス他は、微小粒子の製造についてのバイオミメチック アプローチが、生物学的センサー、薬物キャリアおよび診断剤および生的活性剤 のために有用であることを開示している。 ブルテ(Bulte)他の「磁性フェリチン：新規な超常磁性ＭＲコントラスト剤の 特性(Magnetoferritin:Characterization of a Novel Superparamagnetic MR Co ntrast Agent)」ＪＭＲＩ、１９９４年５月／６月、４９７−５０５頁は、フェ リチン殻および酸化鉄コアを持つ微小粒子を製造するためのウマ脾臓アポフェリ チンの使用を開示している。この記述は、所定の結晶サイズを持つ新規な材料が 、「特定のサブユニット区分の中における制限された生的鉱化作用」によって製 造することができることを開示している。記載された技術において製造される磁 性フェリチンは、磁気共鳴イメージングのためのナノメータースケールのコント ラスト剤を製造するのに有用であるといわれている。さらに、「生的活性物質」 のフェリチンケースへの結合が開示されている。そのような物質は、抗体フラグ メントおよび合成ペプチドを含むことを教示し、組織特定化イメージング(tissu e-specific imaging)に有用である可能性がある。 メルドラム(Meldrum)他の「磁性フェリチン：新規な磁性蛋白質の試験内合成( Magnetoferritin:In Vitro Synthesis of a Novel Mgnetic Protein)」サイエン ス ２５７：５２２−５２３（１９９２）は、Ｆｅ（II）の溶液における遅い酸 化によるアポフェリチンの培養により磁性フェリチンを製造することを開示して いる。記載されている方法は、フェリチン蛋白質殻により取り囲まれた球形のナ ノメーター（約６．０ｎｍ）のコア粒子を生じる。コアは、マグネタイトまたは マグヘマイトのいずれか一方と一致し、多分マグネタイトであった。磁性フェリ チン粒子の可能な使用については、次のごとく開示されている。（１）産業上の 適用、（２）小型化の機能としての磁気的挙動の研究、（３）酸化鉄の生的鉱化 工程の説明、（４）生物学的組織の磁気的イメージング、および（５）細胞およ び標識抗体の分離処置。 メルドラム(Meldrum)他の「ウマ脾臓における酸化マンガンコアおよび再結合 フェリチンの再構成(Reconstitution of manganese Oxide Cores in Horse Sple en and Recombinant Ferritin)」ジャーナル・オブ・インオーガニック・バイオ ケミストリ(Journal of Inorganic Biochemistry)、５８：５９−６８（１９９ ５）は、フェリチンのナノスケールのキャビティの中におけるＭｎＯＯＨコアの 形成を開示している。ＭｎＯＯＨコアを持つフェリチンの再構成は、不特定の経 路であり、そして「全て有効または無効」である（すなわち、鉱化されない かまたは十分に充填される）ことが教示される。異なるアポフェリチン源が用い られた：（１）ウマ脾臓フェリチン、（２）再結合Ｈ−およびＬ−鎖ホモポリマ ー、および（３）フェロキシダーゼにおける位置指定変性および推定上のＦｅ核 生成中心を含むＨ−鎖変性体（variants）。粒子コアは、非晶質であると記載さ れているが、それに対して、実質的に同一条件下でバルク溶液において形成され た粒子は結晶性であった。 ブルテ(Bulte)他の「ラットにおける磁性フェリチンの生的動力学及びプロト ン緩和増進の最初の評価(Initial Assessment of Magnetoferritin Biokinetics and Proton Relations Enhancement in Rats)」Ａｃａｄ．Ｒａｄｉｏｌ．、２ ：８７１−８７８（１９９５）は、外部枝継ぎされた(xenografted)ヒトの肺癌 小細胞をもっている裸のラットにおける、血液クリアランス、生体内生的分配(i nvivo biodistribution)、および磁性フェリチン（１．４ｍｇ Ｆｅ／ｋｇ）の プロトン緩和増進(proton relaxation enhancement)を開示している。血液クリ アランスの動力学は、最初のハーフライフの１．４ないし１．７分で二重指数的 であり、より長いコンポーネントが数時間継続した。生体外レラクソメトリー(e x vivo relaxometry)は、あらかじめアポフェリチンを注射したかまたはしない で、磁性フェリチンを投与した時、肝臓、脾臓およびリンパ節において取り上げ られることを示した。フェリチンレセプター（ガンの上に現れた）との関わり合 い(involvement)は見られなかった。磁性フェリチンは、肝臓、脾臓およびリン パ節のためのイメージング剤として非常に有用であるといわれている。 ブルテ(Bulte)他の「磁性フェリチン：酸化鉄ベース磁気共鳴コントラスト剤 の設計における新規な分子的アプローチとしての生的鉱化(Magnetoferritin:Bio mineralization as a Novel Molecular Approach in the Design of Iron-Oxide -Based Magnetic Resonance Contrast Agents)」インベスティゲーティブ・ラジ オバイオロジー(Investigative Radiobiology)２０（Supplement 2）：Ｓ２１４ −Ｓ２１６（１９９４）は、磁性フェリチンのマグネトメトリおよび磁気共鳴レ ラクソメトリーについて報告している。磁性フェリチンは、生物的に受容され磁 気共鳴コントラスト剤として記載されている。さらに、この出版物は、磁性フェ リチンが、広い種類の生的活性物質を複合するための便利なマトリックス を持ち、そして生物的に受容される磁気製剤の新規な産出のためのベースを提供 できることを開示している。 しかしながら、上述のように、アポフェリチン／コア系を用いるこれら系にお いては、ナノスケールの粒子の分布は、実質的に均質であるけれども、粒子のサ イズはフェリチンのキャビティのサイズによって拘束される。さらに、アポフェ リチン／コア系は、大きな分子が容易に蛋白質に入らないという制限がある。さ らに、フェリチンの内部キャビティは、サイズが８ｎｍまたはそれ以下に制限さ れる。 そこで、従来技術の状態に鑑み、セラミックス、潤滑剤、半導体および触媒の ごとき高機能材料において有用な、新規な改善されたナノスケールの有機、無機 および／または有機金属粒子を提供することが本発明の一つの目的である。 本発明の他の目的は、薬物デリバリー、医療用イメージングおよび他の医療上 の適用に有用な、新規な改善されたナノスケールの有機、無機および／または有 機金属粒子を提供することにある。 本発明の他の目的は、実質的に均質なサイズ分布および予め設定され、選択さ れた粒子サイズを持つ、新規な改善されたナノスケールの有機、無機および／ま たは有機金属粒子を提供することにある。 本発明の他の目的は、有機、無機および／または有機金属微小粒子の制御され た捕捉および／または放出が行われる、ウィリオンカプシドの制御されたゲーテ ィングによってナノスケールの粒子を製造する方法を提供することにある。 本発明のその他の目的は、一定のそして均質なサイズ分布および形状を持つ、 ナノスケールの有機、無機および／または有機金属粒子を製造する方法、ならび に、有用な物品および装置の製造において、そのように作製されたナノスケール の粒子を使用する方法を包含する。これらおよび本発明の他の目的は、以下の発 明の詳細な記載から、当業者にとって容易に明らかになるであろう。発明の概要 本発明は、均質な粒子サイズ分布および均質な粒子形状によって特徴付けられ たウィリオン拘束微小粒子であって、ウィリオン被覆蛋白質の殻によって取り囲 まれた有機、無機および／または有機金属材料を含む粒子を提供する。 さらに、本発明は、 ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）被覆蛋白質を溶液中で、ウィリオンカプシッドの再組立てができる条件下で 培養し、 ｃ）再組立てされたウィリオンを、一つまたはそれ以上の有機、無機および／ま たは有機金属材料と、その材料を、所望により、制御されたゲーティングによっ て、捕捉する条件下で混合して、ウィリオン被覆蛋白質によって取り囲まれたウ ィリオン拘束微小粒子を作製し、そして ｄ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離し、そして所望により、制御され たゲーティングによって微小粒子を放出する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法を提供する。 さらに、本発明は、 ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）ウィリオン被覆蛋白質を、一つまたはそれ以上の有機、無機および／または 有機金属材料を含む溶液中で、ウィリオンの組立てができ、ウィリオンが材料を 、所望により、制御されたゲーティングによって捕捉して、ウィリオン被覆蛋白 質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子を提供できるような条件下で培 養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離し、そして所望により、制御され たゲーティングによって微小粒子を放出する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法を提供する。 さらに、本発明は、 ａ）ウィルス核酸が欠けた、単離された実質的に純粋なウィリオンを用意し、 ｂ）ウィリオンを、一つまたはそれ以上の有機、無機および／または有機金属材 料を含む溶液中で、ウィリオンが材料を、所望により、制御されたゲーティング によって捕捉して、ウィリオンによって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子を 提供できるような条件下で培養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離し、そして所望により、制御され たゲーティングによって微小粒子を放出する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法を提供する。発明の詳細な説明 本発明は、ウィリオンの被覆蛋白質を有利に使用して、広範囲のサイズ拘束反 応環境を用意することによって、予め設定されたサイズおよび形状のナノスケー ルの粒子を製造するための新規な溶液を提供する。 本明細書において意味するものとして、「ウィリオン」は、原核生物、原生動 物、藻類、かび、および真核生物ウイルスおよびウイルス様粒子を含むものと理 解すべきである。原核生物ウイルスは、プラズマヴィリダエ(Plasmaviridae)、 ＳＳＶ１群ウイルス、リポトリクスヴィリダエ(Lipothrixviridae)、シストヴィ リダエ(Cystoviridae)、コルチコヴィリダエ(Corticoviridae)、ミオヴィリダエ (Myoviridae)、シフオヴィリダエ(Siphoviridae)、ポドヴィリダエ(Podoviridae )、ミクロヴィリダエ(Microviridae)、イノヴィリダエ(Inoviridae)およびレビ ヴィリダエ(Leviviridac)を含む。Ｍ１３、ＭＳ２、λ、φＸ１７４等のごとき バクテリオファージもまた、本発明におけるウィリオンである。 本発明における原生動物、藻類および糸状菌ウィリオンは、フィコドナヴィリ ダエ(Phycod naviridae)、リジディオウイルス(Rhizidiovirus)、トティヴィリ ダエ(Totiviridae)およびパルチチヴィリダエ(Partitiviridae)を含む。 本発明における植物ウィリオンは、カリモウイルス、ゲニミウイルス(Genimiv irus)Ｉ、IIおよびIII、レオヴィリダエ(Reoviridae)、クリプトウイルス(Crypt ovirus)ＩおよびII、ラブドヴィリダエ(Rhabdoviridae)、ブニアヴィリダエ(Bun yaviridae)、カルモウイルス(Carmovirus)、ディアントウイルス(Dianthovirus) 、イラルウイルス(Ilarvirus)、ククモウイルス(Cucumovirus)、ブロモウイルス (Bromovirus)、コモウイルス(Comovirus)、ファバウイルス(Fabavirus)、ネポウ イルス(Nepovirus)、ホルデイウイルス(Hordeivirus)、トブラウイルス(Tobravi rus)、フロウイルス(Furovirus)、タバモウイルス（Tobamovirus）、ポテックス ウイルス(Potexvirus)、カピロウイルス(Capillovirus)、カーラウイルス(Carla virus)、ポチウイルス(Potyvirus)、ク ロステロウイルス(Closterovirus)、トーモロコシ・クロロチックドワーフウイ ルス(Maize Chlorotic Dwarf Virus)、マラフィウイルス(Marafivirus)、ネクロ ウイルス(Necrovirus)、パースニップ・イエローフレックウイルス(ParsnipYell ow Fleck Virus)、ソベモウイルス(Sobemovirus)、トンブスウイルス(Tombusvir us)、チモウイルス(Tymovirus)、ブロモウイルス(Bromovirus)、ツユクサ黄色斑 葉ウイルス(Commelina Yellow Mottle Virus)および特にササゲ褪緑斑紋ウイル ス(Cowpea Chlorotic Mottle Virus)(CCMV)を含む。 本発明における無脊椎真核生物のウィリオンは、ポックスヴィリダエ(Poxviri dae)、エントモポクスヴィリダエ(Entomopoxviridae)、バキュロヴィリダエ(Bac uloviridae)、エウバキュロヴィリダエ(Eubaculovirinae)、ヌディバキュロヴィ リナエ(Nudibaculovirinae)、ポリドナヴィリダエ(Polydnaviridae)、イクノウ イルス(Ichnovirus)、イリドヴィリダエ(Iridoviridae)、ブラコウイルス(Braco virus)、パルボヴィリダエ(Parvoviridae)、フラビヴィリダエ(Flavivirdae)、 トガヴィリダエ(Togaviridae)、ブニャヴィリダエ(Bunyaviridae)、ラブドヴィ リダエ(Rhabdoviridae)、レオヴィリダエ(Reoviridae)、ビマヴィリダエ(Bimavi ridae)、ピコルナヴィリダエ(Picornaviridae)、テトラヴィリダエ(Tetravirida e)およびノダヴィリダェ(Nodaviridae)を含む。 脊椎真核生物のウィリオンは、ポックスヴィリダエ(Poxviridae)、コロドポッ クスヴィリダエ(Chorodopoxvirinae)、ヘパドナヴィリダエ(Hepadnaviridae)、 ヘルペスヴィリダエ(Herpesviridae)、イリドヴィリダエ(Iridoviridae)、アデ ノヴィリダエ(Adenoviridae)、パポバヴィリダエ(Papovaviridae)、パルボヴィ リダエ(Parvoviridae)、レオヴィリダエ(Reoviridae)、ビルナヴィリダエ(Birna viridae)、ピコルナヴィリダエ(Picornaviridae)、カリキヴィリダエ(Calicivir idae)、コロナヴィリダエ(Coronaviridae)、パラミキソヴィリダエ(Paramyxovir idae)、ブニャヴィリダエ(Bunyaviridae)、トリヴィリダエ(Toriviridae)、オル トミキソヴィリダエ(Orthomyxoviridae)、アレナヴィリダエ(Arenaviridae)、ト ガヴィリダエ(Togaviridae)、フラビヴィリダエ(Flaviviridae)、レトロヴィリ ダエ(Retroviridae)、ラブドヴィリダエ (Rhabdoviridae)およびフィロヴィリダエ(Filoviridae)を含む。 本発明における「均質サイズ」は、サンプルにおける大多数の粒子が実質的に 同一サイズであるものを意味する。 本発明における「均質形状」は、サンプルにおける大多数の粒子が実質的に同 一の形状であることを意味する。 本発明における「ウィリオン拘束微小粒子(Virion-constrained nanoparticle )」は、実質的にナノメーターの範囲の寸法を持つ粒子であって、そして１個か ら、選択されたウィリオンの容積の内部に適合する数までの原子および／または 分子の集まりを含む粒子に関する。したがって、本発明の「ウィリオン拘束微小 粒子」における原子および／または分子の最大数は、微小粒子のサイズおよびウ ィリオン内部キャビティのサイズによって決定される。 ここで、「制御されたゲーティング」は、原子／分子が入り、および／または 出るのに十分な大きさの開口を形成させる制御された可逆的方法を意味する。 本発明は、ササゲ褪緑斑紋ウイルス（ＣＣＭＶ）（cowpea chlorotic mottlev irus）の被覆蛋白質を用いて、以下に例証される。このウイルスは、直径約２８ ６オングストロームの正二十面体構造を持ち、１８０の同一蛋白質サブユニット から構成されている。（スペイヤ(Speir)他；ストラクチャー(Structure)３：６ ３−７８（１９９５））。これらのサブユニットは、立方対称の拘束下で、それ ら自身、分離したヘキソマーおよびペンタマーに整えられ、そして自己集合して 大よそ球形の構造を形成する。自然のままのウィリオンは、ｐＨの変化に応じて 構造的転移をする。（バンクロフト(Bancroft)他、Virology ３１：３５４−３ ７９（１９６７）；ジャクロット(Jacrot)、Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．９５：４３３− ４６６（１９７５）。ｐＨが５．０から７．０に上昇するに従い、カプシドは、 直径で約１０％膨脹する。また、この膨脹により、直径約２０オングストローム のウィリオンの内部および外部の間に開口が形成される。ｐＨの低下に際して、 膨脹したウィリオンは可逆的に収縮し、大きな開口を閉じる。したがって、ＣＣ ＭＶウィリオンは、ゲーティング（すなわち、ウィリオンの制御された可逆的な 開口および閉止）が容易にそして可逆的に遂行できるモデルシステムを提供する 。 ＣＣＭＶ被覆蛋白質は、変性されてサブユニット間ジサルファイド結合を持つ 非常に安定な変性体（「cys変異体」）を生成する。この変性体は、野生タイプ のウィリオンと同様にｐＨ変化に応じて構造変化する。しかしながら、この変異 体は、成分サブユニットに解離するかまたは４成分構造の損失を招くことなく、 過激なｐＨ条件に耐えることができる。 一つの実施態様において、本発明は、ウィリオン被覆蛋白質のゲーティングを 利用して、有機、無機および／または有機金属材料を含ませることができる拘束 された反応環境を用意する。例えば、ウィリオンの存在下、ミネラルの形成に適 した条件下で無機材料の合成を行うことによって、そして、ウィリオン被覆にお ける制御可能な構造変化を利点に取り入れることによって、本発明は、予め決定 されたサイズを持ち、均質なサイズ分布を示すウィリオン拘束微小粒子を供給す る。 ウィリオン拘束微小粒子の製造のための本発明の一つの方法は、 ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）被覆蛋白質を、ウィリオンカプシドの再組立てができる溶液条件下で培養し 、ｃ）再組立てされたウィリオンと、一つまたはそれ以上の有機、無機および／ または有機金属材料とを、所望により、制御されたゲーティングによる材料の捕 捉を促進して、ウィリオンカプシドによって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒 子が得られる様な溶液条件下で混合し、そして ｄ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離し、そして所望により、制御され たゲーティングによって上記微小粒子を放出する、 ことよりなる。 ウィリオン拘束微小粒子の製造のための本発明の他の方法は、 ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）ウィリオン被覆蛋白質を、一つまたはそれ以上の有機、無機および／または 有機金属材料を含む溶液中で、ウィリオンの組立てができ、そして所望により、 制御されたゲーティングによる材料の捕捉を促進して、ウィリオンによって取り 囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な溶液条件下で培養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離し、そして所望により、ウィリオ ンの制御されたゲーティングによって上記微小粒子を放出する、 ことよりなる。 さらに、ウィリオン拘束微小粒子の製造のための本発明の他の方法は、 ａ）単離された実質的に純粋なウィリオンを用意し、 b)ウィリオンを、一つまたはそれ以上の有機、無機および／または有機金属材料 を含む溶液中で、ウィリオンが材料を、所望により、制御されたゲーティングに よって捕捉して、ウィリオンによって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子を提 供できるような溶液条件下で培養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離し、そして所望により、制御され たゲーティングによって上記微小粒子を放出する、 ことよりなる。 他の実施態様において、上記の様に作製されたウィリオン拘束微小粒子は、蛋 白質材料の除去を促進して、「裸の」微小粒子材料よりなるウイルス拘束微小粒 子を得る溶液条件下でさらに培養することができる。 本発明のウィリオン拘束微小粒子は、磁気共鳴イメージング、コントラスト剤 (contrasting agents)、細胞分離、薬物デリバリ、半導体技術、記憶蓄積のため の磁気記憶材料、セラミック被覆用のプレカーサー、バルク結晶化のための種結 晶（Ｆｅ2Ｏ3のごとき）、均質なサイズの高温潤滑剤（Ａｌ2Ｏ3のごとき）等の 様な多くの用途を持っている。 本発明のウィリオン拘束微小粒子は、単一原子および／または分子から、それ らの大きな集合体までにわたる多種類の有機、無機および／または有機金属材料 を含むことができる。無機の種類について、ウィリオン拘束微小粒子は、金属塩 、金属酸化物、非金属酸化物、金属および非金属カルコゲン、酸化鉄のごとき共 有結合性固体、配位化合物、有機金属化合物等を包含する。一価および多価金属 は、本発明の実施において有利に用いることができる。一価の金属塩に関して、 塩化銀を用いて、写真に有用なウィリオン拘束微小粒子を作製することができる 。多価金属は、アルミニウム、バリウム、クロム、コバルト、銅、ユーロピウム 、ガドリニウム、ランタン、マグネシウム、マンガン、ネオジミウム、チタン、 イットリウム、ジルコニウム等を包含する。これらおよびコバルト、ウラン、テ クネチウム、よう素等の様なその他の金属の放射性同位元素もまた、幾つかの適 用に おいて好ましい（例えば、医療イメージングおよび治療）。幾つかの用途におい ては、粒子は、水和酸化物のごとき酸化物を含有するのが望ましい。他の用途に おいては、アセテート、ブロマイド、カーボネート、クロライド、フルオライド 、ヨーダイド、ナイトレート、ナイトライト、オキサレート、フォスフェート、 フォスファイト、サルフェート、サルファイト等およびそれらの混合物のごとき アニオンを含む塩が好ましい。 また、有機分子およびその塩は、ウィリオン拘束微小粒子のコア材料として本 発明の実施において使用することができる。そのような粒子の例としては、蛋白 質および有用なポリペプチド、糖蛋白質、砂糖およびアスパルタームのごとき甘 味剤、および他の調味剤の微小粒子が含まれ、それら粒子は例えばカプセル化さ れた物質の制御された放出に有用である。薬物およびその塩、例えば、アセチル サリチル酸ナトリウムおよびアセタミノフェンもまた、患者への制御された放出 のためのウィリオン拘束微小粒子を形成するために用いることができる。 溶液における溶質の濃度は、十分な捕捉ができるレベルに維持される。例えば 、結晶成長が望まれるところでは、溶液は、好ましくは十分な結晶成長が得られ るように飽和または過飽和のレベルに維持される。当業者によって理解されるよ うに、この濃度は使用する溶質／溶媒によって変わる。また、溶質とウイルス内 部キャビティとの相互作用が十分に強いところでは、空のウイルス粒子は、溶質 を選択的に分割してウイルスのキャビディ中に入れ、そしてバルク溶液から分離 することができる。 本発明の一つの実施態様において、ウイルス拘束微小粒子の形状は、選択され た特定のウィリオンの内部キャビティによって決定することができる。コアの形 状は選択された特定のウィリオンの内部キャビティの形状によって決定されるけ れども、ＣＣＭＶの場合、コアは固形小球体を含む。したがって、例えば、棒状 の細長い形状の粒子、角張った粒子等は、本発明の実施によって製造することが できる。本発明の他の非常に有用な特徴は、ウィリオン拘束微小粒子のサイズが 、単に使用するウィリオンを選択することによって予め決定することができる。 したがって、実質的にナノメーター範囲の粒子は、ウィリオンの適当な選択によ って得ることができる。 本発明は、拘束された環境を形成することが可能な如何なるウイルス被覆蛋白 質とも共に用ることができる。これらは、試験管内および生体内ウイルス被覆蛋 白質拘束環境の両者を含む。好ましい実施態様において、ウィリオンは、当然に 、ＣＣＭＶにおけるように、ウイルス拘束微小粒子の形成、および所望による放 出を助けるための制御可能なそして再生可能な条件下でゲーティングを用意する ことができる。制御されたゲーティングは、例えば、ｐＨおよび／またはイオン 強度の変化、金属イオンおよび／またはキレート剤の存在等によって遂行するこ とができる。クラム(Cram)他の「分子容器およびそれらのゲスト(Container Mol ecules and Their Guests)」ロイヤル・ソサイエティ・ケミストリ、ケンブリッ ジ、英国（１９９４）およびホウク(Houk)他のサイエンス２７３：６２７−６２ ９（１９９６）参照のこと。しかしながら、ゲーティングは、本発明を実施する ためには必要でないことが理解されるべきである。 ウィルス被覆蛋白質は、本発明の下での使用に有益な新規な特徴を提供するよ うに変性することができる。例えば、ウィリオンキャビティの内部壁を含む一つ またはそれ以上のアミノ酸は、キャビティに新規な化学的環境を供給するために 変性することができる（例えば、位置指向変異によって）。したがって、キャビ ティにおける正荷電は、例えば、リシンまたはアルギニン残基を追加的に加える 変性によって増大させることができる。同様に、キャビティの負荷電は、例えば 、特定的に配置されたグルタミン酸およびアスパラギン酸残基の付加によって増 大させることができる。同様な方法で、キャビティの疎水度は、適当に置換され たアミノ酸の使用によって選択的に変更することができる。 また、化学的変性および官能化も、キャビティの環境を改変するために用いる ことができる。例えば、キャビティは、電位を持つチオール類の添加によって改 変して、ジサルファイドを形成するか、または金属（例えば、カドミウム、金） と反応させることができる。 さらに、粒子の外側表面に露出している被覆蛋白質のアミノ酸は、新規な性質 を作るために改変することができる。米国特許第５，２４８，５８９号を参照の こと。例えば、そのようなアミノ酸残基は、抗体またはその破片に、または他の 異質の蛋白質に共有結合的に結合されて、治療およびイメージング技術における 特定の組織に対するウイルス拘束微小粒子の指定された標識を提供することがで きる。他の例として、外側表面は、表面との相互作用を促進する反応性基で改変 および／または官能化させることができる。ウィリオン粒子の安定性を増進する ために、またはさらなる化学的変性のためのサイトを供給するために、共有結合 的変性を用いることもできる。追加的システイン置換が、この実施態様において 特に好ましい。 また、本発明のウィリオン拘束微小粒子は、増強された性質を持つ或るセラミ ックを提供するのに有用である。基体上に析出させるに際して、粒子は粒子材料 の二次元結晶構造を形成することができ、非常に秩序立った単一層および／また は多層を作る。続いての処理（例えば、加熱、化学的変性等）に際して、粒子は 単一層を形成して、基体上に大変滑らかな分子表面を作ることができる。 また、本発明のウィリオン拘束微小粒子は、高許容性潤滑剤に有用である。本 発明による潤滑剤は、例えば、エンジンのごとき高熱条件下において特に有用で ある。さらに、本発明の潤滑剤が上記の改変された表面に関連して使用されると きには、分子的に滑らかな表面の相互作用が得られ、非常に高い機能性システム を提供する。したがって、本発明のウィリオン拘束微小粒子は、多くの優れた特 性を与え、そして種々の技術における当業者によって評価される多くの用途およ びその他において有用であることが分かるであろう。実施例１ 「ｃｙｓ変異体(mutant)」ウィリオン（フォックス(Fox)他；ウイルス学(Viro logy)２２７：２２９−２３３（１９９７）、ザオ(Zao)他；ウイルス学(Virolog y)２０７：４８６−４９４（１９９５））が、ｐＨ７．５の５００ｍＭＣａＣｌ2 中のウイルス粒子を、４°で約１８時間透析することによって、その遊離の蛋 白質およびＲＮＡ成分に分解される。透析の後、ＲＮＡが遠心分離によって被覆 蛋白質から分離される。回収されたウイルス被覆蛋白質は、再び、１００ｍＭ酢 酸ナトリウムバッファー（ｐＨ５．０）に対して、１Ｍ塩化ナトリウムを４℃で １８時間透析することによって空の粒子に再組み立てされる。得られた空の粒子 は、連続ショ糖グラディエント(gradient)上でのバンディング(banding)によっ て更に精製される。 このように単離された空のウィリオンは、次いでＰＨ７．０の０．４ＭＮａ2 ＷＯ4で約一週間培養される。この培養期間の間に、流体のバルク結晶化が生じ るのが認められる。バルク結晶は、遠心分離されてペレットになり、そして上澄 みは濃縮され、そして１００ｍＭ酢酸ナトリウムの１０容量（ｐＨ４．８）で少 なくとも５回洗浄される。 実施例２ 空のＣＣＭＶウィリオンが実施例１におけるようにして用意され、そしてＷＯ4 -2 イオンを用いてＰＨ７．５（ゲーティング閾値以上）で培養され、次いで、 ＨＣｌガスを徐々に拡散することによってｐＨを徐々に下げる。本発明のこの実 施態様は、二つの補足的結果をもたらす。第１に、タングステン酸塩は、オリゴ マー化され、沈殿してバルク相になる。第２に、膨脹したウィリオンの穴が閉じ 、ミネラルを内部に捕捉する。したがって、この例では、溶液のｐＨの変化はあ るが、制御されたゲーティングが達成される。嵩だかな沈殿物はｐＨ６．５以下 （ウィリオンが閉じたまま残留することを保証するために）にされた洗浄水を用 いて再溶解することにより除去される。鉱化されたウィリオンは、次いで遠心分 離によって、例えばショ糖グラディエント上で単離される。 ウィリオン拘束微小粒子の調製後、サンプルは、透過電子顕微鏡を用いて視覚 化され、そして小さな電子の密集したコアが観察される。これらのコアは、ウィ リオンの内部キャビティのサイズに基く予期されたサイズである。酢酸ウラニル による粒子の逆染色法では、ウィリオン粒子はそのまま残留しており、そして電 子の密集したコアがウィリオンキャビティ内にあることを示している。 また、ウィリオン被覆蛋白質は、本発明の他の実施態様の下で組換えＤＮＡ技 術を用いて発現させることもでき、それによって被覆蛋白質サブユニットからウ イルス性核酸を分離する必要性が除かれる。そのような組換え発現の例として、 熟練した技術者は、大腸菌(Eschericha coli)においてウイルス被覆蛋白質を発 現させている（ザオ(Zhao)他、ウイルス学(Virology)２０７：４８６−４９４（ １９９５））。しかしながら、他のバクテリア株、イースト、バキュロウイルス の使用を含む如何なる他の発現システムおよび哺乳動物発現システムでも、当業 者によって認識されるように、本発明のこの実施態様において使用することが できる。 上記した特許および刊行物の各々は、参照としてここに組み込まれる。 本発明は特定の実施態様に関して記載したけれども、上記記述に照らして当業 者において明白な多数の変更がなされることは明らかである。したがって、ここ に添付の請求の範囲は、この新規なそして有用な発明の価値を広い範囲で解釈さ れるべきことを意味している。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１１月３０日（１９９８．１１．３０） 【補正内容】 請求の範囲 １． 非ウイルス起源の微小粒子で取り囲まれたウィリオン被覆蛋白質の殻より なるウィリオン拘束微小粒子。 ２． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機、無機および有機金属材料よりな る群から選択された材料からなる請求項１によるウィリオン拘束微小粒子。 ３． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、無機材料からなる請求項２によるウィ リオン拘束微小粒子。 ４． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機材料からなる請求項２によるウィ リオン拘束微小粒子。 ５． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機金属材料からなる請求項２による ウィリオン拘束微小粒子。 ６． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、真核生物、原核生物、かび、藻類および原 生動物のウィリオン被覆蛋白質からなる群から選択されたものである請求項１に よる組成物。 ７． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、真核生物のウィリオン被覆蛋白質である請 求項６によるウィリオン拘束微小粒子。 ８． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、植物ウィリオン被覆蛋白質である請求項６ によるウィリオン拘束微小粒子。 ９． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質であ る請求項６によるウィリオン拘束微小粒子。 １０． ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）上記被覆蛋白質を溶液中で、ウィリオンカプシドの再組立てができる条件下 で培養し、 ｃ）再組立てされたウィリオンを、有機、無機および有機金属材料からなる群よ り選択された一つまたはそれ以上の材料と、該材料を捕捉してウィリオン被覆蛋 白質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる条件下で混合し、 そして ｄ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １１． 工程ｃ）の混合が、制御されたゲーティングを提供する条件下で行われ る請求項１０による方法。 １２． さらに、 ｅ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する、 ことを含む請求項１０による方法。 １３． ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）上記ウィリオン被覆蛋白質を、有機、無機および有機金属材料からなる群か ら選択された一つまたはそれ以上の材料を含む溶液中で、ウィリオンの組立てが でき、そして上記ウィリオンが上記材料を捕捉し、そして上記ウィリオン被覆蛋 白質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な条件下で培養 し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １４． 工程ｂ）における培養が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項１３による方法。 １５． さらに、 ｄ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する ことを含む請求項１３による方法。 １６． ａ）ウイルス性核酸が欠けている単離された実質的に純粋なウィリオン を用意し、 ｂ）上記ウィリオンを、有機、無機および有機金属材料からなる群から選択され た一つまたはそれ以上の材料を含む溶液中で、ウィリオンが上記材料を捕捉して 上記ウィリオンによって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な条 件下で培養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １７． 工程ｂ）における培養が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項１６による方法。 １８． さらに、 ｄ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する、 ことを含む請求項１６による方法。 １９． さらに、 ｅ）上記ウィリオンカプシドを分解して遊離のカプシドサブユニットおよびコア 材料の遊離の微小粒子を作製し、そして ｆ） 作製された遊離のコア微小粒子を単離する、 ことを含む請求項８による方法。 ２０． ウィリオンの前記被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質 である請求項１０による方法。 ２１． 有機、無機および有機金属材料からなる群から選択された非ウイルス起 源の微小粒子を取り囲む植物ウィリオン被覆蛋白質の殻よりなる植物ウィリオン 拘束微小粒子。 ２２． 非ウイルス起源の微小粒子が無機材料である請求項２１による植物ウィ リオン拘束微小粒子。 ２３． 非ウイルス起源の微小粒子が無機材料である請求項２１による植物ウィ リオン拘束微小粒子。 ２４． 非ウイルス起源の微小粒子が有機金属材料である請求項２１による植物 ウィリオン拘束微小粒子。 ２５． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質で ある請求項２１によるウィリオン拘束微小粒子。 ２６． ａ）ウイルス性核酸の欠けた殻から誘導された単離された実質的に純粋 なウィリオン被覆蛋白質を用意し、それはゲートもしくは開口の分解または形成 に感受性を有するか、または上記蛋白殻における自然の開口を通じて蛋白質殻の 内部への接近を可能にするものであり、 ｂ）上記ウィリオン被覆蛋白質殻を、有機、無機および／または有機金属材料か ら選択された一つまたはそれ以上の非ウイルス微小粒子を含む溶液中で培養し、 ｃ）上記ウィリオン被覆蛋白質殻がゲートもしくは開口を分解または形成するよ うに、または上記ウィリオンにおける自然の開口を通じて蛋白質殻の内部への接 近を可能にし、そして上記非ウイルス微小粒子の少なくとも一部が上記蛋白質殻 に入るのを可能にするように、上記溶液の一つまたはそれ以上の条件を調節し、 そして ｄ）上記ウィリオンにおいて上記ウィリオン被覆蛋白質殻がゲートもしくは開口 を分解または形成して、その中に捕捉した微小粒子を有する上記ウィリオン被覆 蛋白質の殻を形成するか、または微小粒子が上記ウィリオン被覆蛋白質殻に捕捉 される条件を作るように、上記溶液の一つまたはそれ以上の条件を調節する、こ とよりなる、一つまたはそれ以上のウィリオン被覆蛋白質を含む殻に捕捉された 微小粒子の製造方法。 ２７． 工程ｃ）における調節が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項２６による方法。 ２８． さらに ｅ）制御されたゲーティングにより微小粒子材料を放出させる、 ことを含む請求項２６による方法。 ２９． さらに、上記ウィリオン拘束微小粒子を分解して遊離のカプシドサブユ ニットおよびコア材料の遊離の微小粒子を作り、そして製造された遊離のコア微 小粒子を単離することを含む請求項２６による方法。 ３０． 上記ウィリオン被覆蛋白質が植物ウィリオン蛋白質である請求項２６に よる方法。 ３１． 上記ウィリオンの上記被覆蛋白質がササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白 質である請求項３０による方法。 ３２． 非ウイルス起源の上記微小粒子が無機材料である請求項２６による方法 。 ３３． 非ウイルス起源の上記微小粒子が無機材料である請求項２６による方法 。 ３４． 非ウイルス起源の上記微小粒子が有機金属材料である請求項２６による 方法。 【手続補正書】 【提出日】平成１１年９月１３日（１９９９．９．１３） 【補正内容】 （請求の範囲） １． 非ウイルス起源の微小粒子で取り囲まれたウィリオン被覆蛋白質の殻より なるウィリオン拘束微小粒子。 ２． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機、無機および有機金属材料よりな る群から選択された材料からなる請求項１によるウィリオン拘束微小粒子。 ３． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、無機材料からなる請求項２によるウィ リオン拘束微小粒子。 ４． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機材料からなる請求項２によるウィ リオン拘束微小粒子。 ５． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機金属材料からなる請求項２による ウィリオン拘束微小粒子。 ６． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、真核生物、原核生物、かび、藻類および原 生動物のウィリオン被覆蛋白質からなる群から選択されたものである請求項１に よるウィリオン拘束微小粒子。 ７． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、真核生物のウィリオン被覆蛋白質である請 求項６によるウィリオン拘束微小粒子。 ８． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、植物ウィリオン被覆蛋白質である請求項６ によるウィリオン拘束微小粒子。 ９． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質であ る請求項６によるウィリオン拘束微小粒子。 １０． ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）上記被覆蛋白質を溶液中で、ウィリオンカプシドの再組立てができる条件下 で培養し、 ｃ）再組立てされたウィリオンを、有機、無機および有機金属材料からなる群よ り選択された一つまたはそれ以上の材料と、該材料を捕捉してウィリオン被覆蛋 白質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる条件下で混合し、 そして ｄ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １１． 工程ｃ）の混合が、制御されたゲーティングを提供する条件下で行われ る請求項１０による方法。 １２． さらに、 ｅ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する、 ことを含む請求項１０による方法。 １３． ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）上記ウィリオン被覆蛋白質を、有機、無機および有機金属材料からなる群か ら選択された一つまたはそれ以上の材料を含む溶液中で、ウィリオンの組立てが でき、そして上記ウィリオンが上記材料を捕捉し、そして上記ウィリオン被覆蛋 白質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な条件下で培養 し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １４． 工程ｂ）における培養が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項１３による方法。 １５． さらに、 ｄ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する ことを含む請求項１３による方法。 １６． ａ）ウイルス性核酸が欠けている単離された実質的に純粋なウィリオン を用意し、 ｂ）上記ウィリオンを、有機、無機および有機金属材料からなる群から選択され た一つまたはそれ以上の材料を含む溶液中で、ウィリオンが上記材料を捕捉して 上記ウィリオンによって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な条 件下で培養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １７． 工程ｂ）における培養が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項１６による方法。 １８． さらに、 ｄ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する、 ことを含む請求項１６による方法。 １９． さらに、 ｅ）上記ウィリオンカプシドを分解して遊離のカプシドサブユニットおよびコア 材料の遊離の微小粒子を作製し、そして ｆ） 作製された遊離のコア微小粒子を単離する、 ことを含む請求項８による方法。 ２０． ウィリオンの前記被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質 である請求項１０による方法。 ２１． 有機、無機および有機金属材料からなる群から選択された非ウイルス起 源の微小粒子を取り囲む植物ウィリオン被覆蛋白質の殻よりなる植物ウィリオン 拘束微小粒子。 ２２． 非ウイルス起源の微小粒子が無機材料である請求項２１による植物ウィ リオン拘束微小粒子。 ２３． 非ウイルス起源の微小粒子が有機材料である請求項２１による植物ウィ リオン拘束微小粒子。 ２４． 非ウイルス起源の微小粒子が有機金属材料である請求項２１による植物 ウィリオン拘束微小粒子。 ２５． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質で ある請求項２１によるウィリオン拘束微小粒子。 ２６． ａ）ウイルス性核酸の欠けた殻から誘導された単離された実質的に純粋 なウィリオン被覆蛋白質を用意し、それはゲートもしくは開口の分解または形成 に感受性を有するか、または上記蛋白殻における自然の開口を通じて蛋白質殼の 内部への接近を可能にするものであり、 ｂ）上記ウィリオン被覆蛋白質殻を、有機、無機および／または有機金属材料か ら選択された一つまたはそれ以上の非ウイルス微小粒子を含む溶液中で培養し、 ｃ）上記ウィリオン被覆蛋白質殻がゲートもしくは開口を分解または形成するよ うに、または上記ウィリオンにおける自然の開口を通じて蛋白質殻の内部への接 近を可能にし、そして上記非ウイルス微小粒子の少なくとも一部が上記蛋白質殻 に入るのを可能にするように、上記溶液の一つまたはそれ以上の条件を調節し、 そして ｄ）上記ウィリオンにおいて上記ウィリオン被覆蛋白質殻がゲートもしくは開口 を分解または形成して、その中に捕捉した微小粒子を有する上記ウィリオン被覆 蛋白質の殻を形成するか、または微小粒子が上記ウィリオン被覆蛋白質殻に捕捉 される条件を作るように、上記溶液の一つまたはそれ以上の条件を調節する、こ とよりなる、一つまたはそれ以上のウィリオン被覆蛋白質を含む殻に捕捉された 微小粒子の製造方法。 ２７． 工程ｃ）における調節が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項２６による方法。 ２８． さらに ｅ）制御されたゲーティングにより微小粒子材料を放出させる、 ことを含む請求項２６による方法。 ２９． さらに、上記ウィリオン拘束微小粒子を分解して遊離のカプシドサブユ ニットおよびコア材料の遊離の微小粒子を作り、そして製造された遊離のコア微 小粒子を単離することを含む請求項２６による方法。 ３０． 上記ウィリオン被覆蛋白質が植物ウィリオン蛋白質である請求項２６に よる方法。 ３１． 上記ウィリオンの上記被覆蛋白質がササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白 質である請求項３０による方法。 ３２． 非ウイルス起源の上記微小粒子が無機材料である請求項２６による方法 。 ３３． 非ウイルス起源の上記微小粒子が有機材料である請求項２６による方法 。 ３４． 非ウイルス起源の上記微小粒子が有機金属材料である請求項２６による 方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｋ 14/44 Ｃ０７Ｋ 14/44 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １． 非ウイルス起源の微小粒子で取り囲まれたウィリオン被覆蛋白質の殻より なるウィリオン拘束微小粒子。 ２． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機、無機および有機金属材料よりな る群から選択された材料からなる請求項１によるウィリオン拘束微小粒子。 ３． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、無機材料からなる請求項２によるウィ リオン拘束微小粒子。 ４． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機材料からなる請求項２によるウィ リオン拘束微小粒子。 ５． 前記非ウイルス起源の微小粒子が、有機金属材料からなる請求項２による ウィリオン拘束微小粒子。 ６． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、真核生物、原核生物、かび、藻類および原 生動物のウィリオン被覆蛋白質からなる群から選択されたものである請求項１に よる組成物。 ７． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、真核生物のウィリオン被覆蛋白質である請 求項６によるウィリオン拘束微小粒子。 ８． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、植物ウィリオン被覆蛋白質である請求項７ によるウィリオン拘束微小粒子。 ９． 前記ウィリオン被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質であ ．る請求項８によるウィリオン拘束微小粒子。 １０． ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）上記被覆蛋白質を溶液中で、ウィリオンカプシドの再組立てができる条件下 で培養し、 ｃ）再組立てされたウィリオンを、有機、無機および有機金属材料からなる群よ り選択された一つまたはそれ以上の材料と、該材料を捕捉してウィリオン被覆蛋 白質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる条件下で混合し、 そして ｄ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １１． 工程ｃ）の混合が、制御されたゲーティングを提供する条件下で行われ る請求項１０による方法。 １２． さらに、 ｅ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する、 ことを含む請求項１０による方法。 １３． ａ）ウィリオンの単離された実質的に純粋な被覆蛋白質を用意し、 ｂ）上記ウィリオン被覆蛋白質を、有機、無機および有機金属材料からなる群か ら選択された一つまたはそれ以上の材料を含む溶液中で、ウィリオンの組立てが でき、そして上記ウィリオンが上記材料を捕捉し、そして上記ウィリオン被覆蛋 白質によって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な条件下で培養 し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １４． 工程ｂ）における培養が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項１３による方法。 １５． さらに、 ｄ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する ことを含む請求項１３による方法。 １６． ａ）ウイルス性核酸が欠けている単離された実質的に純粋なウィリオン を用意し、 ｂ）上記ウィリオンを、有機、無機および有機金属材料からなる群から選択され た一つまたはそれ以上の材料を含む溶液中で、ウィリオンが上記材料を捕捉して 上記ウィリオンによって取り囲まれたウィリオン拘束微小粒子が得られる様な条 件下で培養し、そして ｃ）作製されたウィリオン拘束微小粒子を単離する、 ことよりなるウィリオン拘束微小粒子の製造方法。 １７． 工程ｂ）における培養が、制御されたゲーティングを提供する条件下で 行われる請求項１６による方法。 １８． さらに、 ｄ）微小粒子材料を制御されたゲーティングによって解放する、 ことを含む請求項１６による方法。 １９． さらに、 ｅ）上記ウィリオンカプシドを分解して遊離のカプシドサブユニットおよびコア 材料の遊離の微小粒子を作製し、そして ｆ） 作製された遊離のコア微小粒子を単離する、 ことを含む請求項８による方法。 ２０． ウィリオンの前記被覆蛋白質が、ササゲ褪緑斑紋ウイルスの被覆蛋白質 である請求項１０による方法。
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