JP3442133B2 - 磁性細菌マグネトソーム及び遺伝子を含有するリポソーム並びにそれを利用する細胞への遺伝子の導入方法 - Google Patents
磁性細菌マグネトソーム及び遺伝子を含有するリポソーム並びにそれを利用する細胞への遺伝子の導入方法Info
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有用であるリポソーム及び該リポソームを利用する遺伝
子導入方法に関する。
動物の遺伝子の機能、発現機構等の研究、遺伝子治療の
研究及び遺伝子治療のために有用である。従来、かかる
遺伝子導入の方法としては種々提案されているが、中で
もリポソームを利用する方法が優れた方法として注目さ
れている。その代表的なものとして、特開平2-135092号
及び特開平4-108391号公報には、カチオン性脂質からな
るリポソームを負に帯電する細胞膜に静電気的に付着さ
せ、該細胞膜を介して遺伝子の細胞への導入が開示され
ている。
的な引力を利用する方法では、細胞に遺伝子が無差別的
に導入され、目的とする細胞に選択的に効率よく導入す
ることが困難であった。また、導入処理に長時間要する
との欠点もある。そこで、本発明の課題は、細胞に高効
率かつ短時間で所望の遺伝子を導入することができ、要
すれば目的とする細胞へ選択的にも遺伝子を導入するこ
とができる手段を提供することにある。
て、磁性細菌のマグネトソーム及び遺伝子を含有するリ
ポソームが提供される。本発明で使用されるマグネトソ
ームとは、磁性細菌が菌体内に有する、寸法約500 乃至
1500Åの微小なマグネタイト微粒子である。同種の菌か
ら得られるマグネトソームは寸法、形状とも非常に均一
性が高く、同様のものを人工的に合成することは困難で
ある。このようなマグネトソームを菌体内に生産する磁
性細菌は例えば特開平62-61599公報に記載の方法により
淡水又は海水から容易に分離することができる。マグネ
トソームは通常有機被膜で覆われているが、本発明には
そのまま使用してもよいし、有機被膜を除去した状態で
使用してもよい。
されず、微生物、動物、植物など形質転換に使用される
遺伝子はいずれも適用可能である。また、遺伝子の形態
も何ら限定されず、例えばプラスミド、DNA断片、R
NA断片等挙げられる。本発明のリポソームの調製は、
例えば、所要のマグネトソームと遺伝子とをリポソーム
を形成する脂質懸濁液に添加し、ボルテックス処理を施
すことにより行うことができる。また、市販のリポソー
ム懸濁液にマグネトソームと遺伝子とを添加することに
より調製してもよい。リポソームの調製に使用される脂
質は特に限定されない。
子を含有するリポソームに磁場を印加することにより、
該リポソームを細胞へ誘導し、該細胞と接触させる工程
を有する細胞への遺伝子の導入方法が提供される。磁場
の種類、印加の方法等は、磁場強度、磁場の印加により
マグネトソームを介して細胞障害が生じない範囲内であ
れば何ら限定されない。本発明のin vivo 及びin vitro
のいずれにおいても利用することができる。例えば、in
vitroの利用としては、動物細胞において一過性の遺伝
子発現を研究する際に、本発明の方法を利用することに
よって目的とする細胞に簡便に短時間でかつ高効率で遺
伝子の導入を達成することができる。
動脈再狭窄の遺伝子治療のために遺伝子を含む本発明の
マグネトソーム含有リポソームを、磁場により冠動脈再
狭窄に関与する平滑筋細胞へ誘導し該細胞と接触させる
ことにより該細胞内へ遺伝子を導入することが考えられ
る。また、その他様々な疾患において経カテーテル的に
遺伝子治療を行う上で有用である。
したマグネトソームと生物発行遺伝子であるルシフェラ
ーゼ遺伝子を含有するリポソームを次のようにして調製
した。滅菌蒸留水中にマグネトソームとリポソームとを
重量比で 1/5〜 5/1に混和し、15分間静置した。その
後、その混合液に必要量の遺伝子を加え、混和し15分間
静置した。
胞(ウサギ大動脈から分離、培養しもの)を5%ウシ胎
児血清を含むダルベッコ改変イーグル (Eagle)培地にて
培養した。前記のマグネトソームとルフェラーゼ遺伝子
を含むリポソームを、このように培養した平滑筋細胞に
投与し、12時間放置して反応させた。この際にプラスチ
ック培養容器の外側面の特定の部位に直径20mmの円盤状
永久磁石を貼りつけて、該磁石貼りつけ部位と、磁石を
貼りつけていない部位での、平滑筋細胞へのルシフェラ
ーゼ遺伝子の導入効率を調べた。即ち、該遺伝子を発現
させて得られる生物発光を測定することにより遺伝子導
入効率を算出した。発光量は全平滑筋細胞融解産物中の
総蛋白質濃度にて補正した。その結果を図1に示す。図
中、MF(+) は磁石を貼りつけて磁気誘導を行った部位で
あり、MF(-) はかかる磁石を貼りつけていない部位での
測定結果であることを示す。
ェラーゼ遺伝子のみを含むリポソームを使用した以外
は、実施例1と同様にして平滑筋細胞へのルシフェラー
ゼ遺伝子の導入を試みた。そして、該遺伝子の平滑筋細
胞への導入効率を上記と同様にして測定した。その結果
も図1に示す(注:RLV =Relative LightUnit )。図
1の結果からわかるように、マグネトソームを含有しな
いリポソームを使用した比較例1の場合には、磁場の印
加の有無にかかわらずルシフェラーゼ遺伝子の導入効率
は同等であった。しかし、マグネトソームを含有するリ
ポソームを使用した実施例1の場合には、磁場を印加す
ると、磁場を印加しない場合に比較して導入効率が10倍
を超えて増加した。
シフェラーゼ遺伝子を含むリポソームを調製した。これ
を平滑筋細胞を実施例1と同様に培養したプラスチック
培養容器に添加し反応させた。この操作を、プラスチッ
ク培養容器の底面全面に永久磁石を配置した場合と、こ
のような永久磁石を全く配置しない場合について行っ
た。平滑筋細胞へのルシフェラーゼ遺伝子の導入効率を
該遺伝子の発現から経時的に測定した。その結果を図2
に示す。図中、MI(+) は磁石を用いて磁気誘導を行った
場合であり、MI(-) はかかる磁気誘導を行わなかった場
合である。図2の結果からわかるように、磁気誘導行わ
れた部位ではリポソームの投与後1分でほぼ飽和に近い
導入効率が達成されたが、磁気誘導を施さない部位では
同等の導入効率が得られるまで60分を超える時間を要し
た。
伝子を含有するリポソームは新規な物質であり、磁場の
印加により目的とする細胞に高効率かつ短時間で所望の
遺伝子を導入することができる。該リポソームは磁気的
に誘導することが可能であるので目的とする細胞へ選択
的に遺伝子を導入することも可能である。
と比較例1のマグネトソームを含まないリポソームのそ
れぞれをもちいて磁気誘導が行われた部位とそうでない
部位における遺伝子の導入効率を測定した結果を示す
図。
する磁気誘導の影響を経時時に測定した結果を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 磁性細菌のマグネトソーム及び遺伝子を
含有するリポソーム。 - 【請求項2】 磁性細菌のマグネトソーム及び遺伝子を
含有するリポソームに磁場を印加することにより、該リ
ポソームを細胞へ誘導し、該細胞と接触させる工程を有
する細胞への遺伝子の導入方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP05808994A JP3442133B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 磁性細菌マグネトソーム及び遺伝子を含有するリポソーム並びにそれを利用する細胞への遺伝子の導入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05808994A JP3442133B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 磁性細菌マグネトソーム及び遺伝子を含有するリポソーム並びにそれを利用する細胞への遺伝子の導入方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07241192A JPH07241192A (ja) | 1995-09-19 |
JP3442133B2 true JP3442133B2 (ja) | 2003-09-02 |
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ID=13074220
Family Applications (1)
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JP05808994A Expired - Fee Related JP3442133B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 磁性細菌マグネトソーム及び遺伝子を含有するリポソーム並びにそれを利用する細胞への遺伝子の導入方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3442133B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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AU2003301322A1 (en) | 2002-10-16 | 2004-05-04 | Yoshiro Okami | Apparatus for introducing biological material, method of introducing biological material and magnetic support for introducing biological material |
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-
1994
- 1994-03-03 JP JP05808994A patent/JP3442133B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
化学工学,1993,Vol.57,No.7,p.517−518 |
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Publication number | Publication date |
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JPH07241192A (ja) | 1995-09-19 |
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