ポイント
- 導電性高分子と金属から成る複合ナノチューブシートを改良し、複数のたんぱく質を細胞内に高効率・高生存率で導入するための新規ナノ構造体（ナノ注射器）を開発。
- 再生医療分野で取り扱うために必要な細胞数である１，０００万個以上の細胞に対して、導入効率８９．９パーセント、細胞生存率９７．１パーセントでたんぱく質導入に成功。
- 乳酸オキシダーゼ酵素（ＬＯｘ）およびユビキチン（ＵＱ）などの任意たんぱく質を導入可能。
- たんぱく質導入によるがん細胞の死滅およびＮＭＲ解析に成功。
早稲田大学 大学院情報生産システム研究科の三宅 丈雄 教授らの研究グループと理化学研究所 生命機能科学研究センターの美川 務 専任研究員らの研究グループは、２０２１年に報告した導電性高分子で被覆された金属製ナノチューブシートをこれまで細胞内に届けることが困難であったたんぱく質向けに改良し、たんぱく質の細胞内への輸送速度や細胞内での機能維持の向上を実現しました。本研究では、この技術を用いて、乳酸オキシダーゼ酵素（ＬＯｘ）を正常細胞とがん細胞に導入し、がん細胞のみが死滅することを確認しました。実験では、酵素が細胞内まで届けられた場合は２４時間後にがん細胞が３パーセントまで死滅するのに対し、酵素を細胞内に届けない条件では３３パーセント残ることが確認されました。一方、安定同位体標識たんぱく質（ユビキチン）を細胞内機能解析手法であるｉｎ－ｃｅｌｌ ＮＭＲ解析に必要な１，０００万個（１０７個）以上の細胞に対して、高効率および高生存率で導入することに成功しました。
本研究成果は、２０２４年５月１４日（現地時間）に科学誌「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」にオンライン版で公開されました。
本研究は、科学研究費補助金、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「電子・イオン制御型バイオイオントロニクス」（ＪＰＭＪＰＲ２０Ｂ８）、旭硝子財団の助成により行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（１．１２ＭＢ）
＜論文タイトル＞
- “A Hybrid Nanotube Stamp system in Intracellular Protein Delivery for Cancer Treatment and NMR Analytical Techniques”
- ＤＯＩ：10.1021/acs.analchem.3c05331
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
三宅 丈雄（ミヤケ タケオ）
早稲田大学 大学院情報生産システム研究科 教授
Tel：093-692-5158
E-mail：miyake
waseda.jp美川 務（ミカワ ツトム）
理化学研究所 生命機能科学研究センター 翻訳構造解析研究チーム 専任研究員
E-mail：mikawariken.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-3512-3526 Fax：03-3222-2066
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＜報道担当＞
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Tel：03-3202-5454
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