DNAコンジュゲートを用いるトリプルターゲッティングシステムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12019257
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 前田 瑞夫 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10165657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 正治 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (30304744)
• Keywords: トリプルターゲッティング / ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / SNPs / ナノ粒子 / ガン遺伝子 / DNAコンジュゲート

Research Abstract

核酸(DNA/RNA)の相互認識は極めて特異的であるため、これをターゲッティングの原理とする標的分子デザインがある。いわゆるアンチセンスないしはアンチジーン戦略である。本研究では、DNAの分子認識能をより広範な標的分子デザインに結びつけるための方法論を確立することを目的として研究を行なった。
DNAをマクロモノマー化してこれを共重合することにより、DNAを側鎖にもつポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)を合成した。このDNAコンジュゲート物質を、主鎖の相転移温度以上に加熱したところ、PNIPAAm部位を疎水核とするポリマーミセル(ナノ粒子)が得られ、その分散液は透明であった。ところがこれに相補的なDNA鎖を添加したところ、ただちに溶液の白濁が見られた。この現象を、rasガン遺伝子についても確認した。この相補的DNA添加に伴う変化は、しかしDNAの配列にほんの1ヶ所ミスマッチがあっても起こらない。すなわち、DNAナノ粒子はSNPs(一塩基多型)を見分けることを、ガン遺伝子配列について確かめることができた。加えて興味深いことは、この相補
鎖依存性の凝集反応は、配列だけでなく鎖長をも認識するという点である。フルマッチ配列に数塩基のヌクレオチドを付加した場合には、凝集反応は起こらなくなる。この精密な応答は、広く標的分子デザインに有効であると期待される。ここで得られたDNAポリマーミセルは、DNAに基づくターゲッティング機能に、温度応答性薬物放出機能と光応答性性薬剤の刺激応答性とを兼ね備えたトリプルターゲツティングシステムのプロトタイプである。

Research Products

• [Publications] T.Mori, et.al.: "Sequence-specific affinity precipitation of oligonucleotides using poly (N-isopropylacrylamide)-oligonucleotide conjugate"Biotechnol.Bioeng. 71. 261-268 (2001)
• [Publications] 森健,前田瑞夫: "DNA/合成高分子コンジュゲートの新機能"日本油化学会誌. 49(10). 455-461 (2000)
• [Publications] 前田瑞夫: "岩波講座「現代工学の基礎」第3巻前田瑞夫、「バイオ材料の基礎」"岩波書店. 158 (2000)