[发明专利]利用突变型伴侣蛋白复合体的细胞内局部性药物递送系统用纳米胶囊

说明书

本发明的目的在于提供一种涉及可保持被包封的物质(如药物)的蛋白质性质的纳米胶囊的技术，其是可通过简单的方法导入细胞内且可使被包封的物质在细胞内进行局部性到达的技术。本发明涉及一种药物递送系统用纳米胶囊，其特征在于，其含有突变型伴侣蛋白复合体作为细胞内局部性药物递送系统用纳米胶囊的药理成分包封用载体材料，并且，所述突变型伴侣蛋白复合体含有ATP水解活性降低型GroEL亚单位突变体作为构成环结构的GroEL亚单位，并含有具有GroES活性的亚单位作为构成顶部区域的亚单位。

技术领域

本发明涉及一种利用突变型伴侣蛋白复合体的可对细胞内局部性递送的药物递送系统用纳米胶囊的发明。

背景技术

现行常规的给药途径，可列举经皮给药、静脉内给药、口服给药等途径，这些均在体内循环下进行全身给药，因而无法期待局部性药效。因此，在为了获得足够药效而必须高浓度给药等的情况下，常会担心对对象外的内脏器官或组织产生副作用等问题的危险性。

鉴于此，在制药和医药等相关技术领域中，作为下一代的给药方法，正致力于药物递送系统(DDS)相关的研究，盛行着仅到达目标细胞的局部性以及细胞膜通透等的技术开发。

作为药物递送系统所使用的载体，有许多利用细胞的胞吞作用机能而摄取封入药物的脂质体的研究例在被施行(非专利文献1)。为了将脂质体作为DDS载体使用，列举了具备与膜受体结合的配体或者具备可识别显露于细胞表面的蛋白质的抗体等以蛋白质担任识别细胞的部位的办法。

然而，对于药物递送载体而言，虽期望其为可通过毛细血管的尺寸且大小均匀，但存在脂质体难以均匀调整粒径的课题。此外，以抗体为识别载体进行结合时会使粒径变大，有可能在毛细血管的通过等方面产生问题。进一步地，有效率的抗体结合也不容易达成。

此外，脂质体所包含药物等的局部性递送，需要在脂质体本身的结构上的改进以及使用超声波产生器等的特定装置的开关控制办法(例如非专利文献2)，简易的开关控制是有困难的。

此外，还存在使脂质体进行抗体等的表面修饰的操作是烦杂的课题。

因此，为了应用于具备局部性和细胞通透性的药物递送，期望可取代脂质体的DDS载体的技术开发。

伴侣蛋白复合体(GroEL/GroES复合体)，是具有直径约4nm～8nm(大肠杆菌野生型为约5nm)的空洞并且在水溶液中稳定且形成均匀立体结构的纳米胶囊状的蛋白质。此外，由于其是蛋白质，肽等的添加或结合也容易。

因此，伴侣蛋白复合体，是作为取代脂质体的DDS载体备选者而受关注的分子。

在此，伴侣蛋白是所谓辅助基质蛋白质的正确折叠的分子伴侣蛋白的一种。伴侣蛋白家族具有如下共通的特征：它们是分子量为50～60kDa的蛋白质；形成有环状的复合体结构；以及，在依赖ATP下辅助基质蛋白质的折叠。在伴侣蛋白中，已披露GroEL是大肠杆菌含有的伴侣蛋白，其在依赖ATP和GroES下辅助蛋白质的折叠。

伴侣蛋白GroEL，是由GroEL亚单位的七聚物构成一个环，且此环进一步背靠背地形成为双重状态的合计十四聚物的结构。此外，一个GroEL亚单位，是由包含ATP结合部位的赤道结构域、包含基质蛋白质与GroES的结合部位的顶点结构域以及连接这两结构域的中间结构域所构成。

在基质蛋白质的折叠中，首先，基质蛋白质结合于以伴侣蛋白GroEL亚单位所构成环的“入口”，当7个ATP分别与构成环的伴侣蛋白GroEL亚单位结合时，伴侣蛋白GroEL的结构产生变化，从而作为辅因子的GroES变得可以与GroEL结合。接着，当GroES与GroEL结合时，基质蛋白质落入环的空洞内且形成伴侣蛋白复合体。在伴侣蛋白复合体中，落入环的空洞内的基质蛋白质进行折叠。接着，当环内的ATP被水解时，GroES发生解离，同时环内已被折叠的基质蛋白质也发生解离。