| Project/Area Number |
22K14797
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
Amaike Kazuma 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教 (00866600)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 核酸輸送 / 分子ナノカーボン / ゲノム編集 / 超分子ポリマー / ポリアリーレン / ナノカーボン分子 / ポリエチレンイミン / ナノカーボン |
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| Outline of Research at the Start |
核酸輸送はDNAやRNAを外部から宿主細胞に導入することであり、創薬や育種の現場から基礎生物学に至るまで生命科学研究に絶対的に不可欠な技術である。生命現象の理解と制御のさらなる高度化が必要な今、効率や選択性はもちろんのこと生体直交性などの多様な機能が核酸輸送に求められている。核酸輸送の分野に全く新しい方法、キャリア分子群の登場がまたれる所以である。本研究では、哺乳・植物・昆虫を対象とした核酸輸送を加速させるテーラーメイドな核酸輸送ナノカーボン分子を創製することで基礎と応用の両面からこの分野に非線形のブレークスルーをもたらす。
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| Outline of Final Research Achievements |
One-dimensional molecular nanocarbons were synthesized as new nucleic acid transporters. The molecular design of the nanocarbons involved the introduction of cationic substituents (amino groups) into the molecular nanocarbon to promote electrostatic interaction with nucleic acids. For the synthesis of one-dimensional molecular nanocarbons, we attempted to synthesize them by covalently elongating them in one dimension and by using supramolecular chemistry methods.
In the covalent bonding method, we succeeded in synthesizing aromatic polymers using dendrimers with amino groups at the tip structure as carriers. In the supramolecular chemistry method, aromatic aminoazo compounds were synthesized to form molecular assemblies with high aspect ratio.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一次元に伸張したナノカーボンであるカーボンナノチューブは、植物においては細胞壁を透過することを可能にし、マウスに おいては腎臓選択的に核酸輸送をおこなうという魅力的な輸送剤である。しかしカーボンナノチューブは構造が精密に制御されておらず、その機能を最大限に発揮できているとは限らない。今回の成果により精密に制御された核酸輸送のための一次元伸長ナノカーボン分子を手にすることができたため、詳細な構造機能相関研究、さらには輸送効率向上のための新たな分子設計の提供が期待できる。
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