2001 Fiscal Year Annual Research Report
3重鎖DNA安定化機能を有するポリカチオン共重合体
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12480260
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
丸山 厚 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (40190566)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹井 謙之 順天堂大学, 医学部, 講師 (10306954)
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| Keywords | 3重鎖DNA / アンチジーン法 / ポリカチオングラフト共重合体 / バイオコンジュゲート / オリゴヌクレオチド / 遺伝子治療 |
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| Research Abstract |
DNA三重鎖形成性オリゴヌクレオチド(TFO)を利用した特定の遺伝子の発現制御が、新しい治療システムの構築に有用であることが示されてきた。しかし、一般に、三重鎖は生理的条件下では不安定であり、三重鎖を促進、安定化する手法の開発が望まれている。既に側鎖にデキストラン(Dex)を配したポリリシン(PLL)櫛型共重合体(PLL-g-Dex)が、三重鎖の安定化剤として有効であることを見いだされている。本研究ではさらにPLL-g-Dexの3重鎖DNA安定化特性を改善するために、この共重合体と三重鎖形成オリゴヌクレオチド(TFO)とのコンジュゲート体に着目し、検討した。三重鎖形成の標的としてラットα(I)コラーゲン遺伝子のプロモーター部位を選択し、それに対応する20merのTFOを設計した。5-末端をアミノ化したTFOに無水コハク酸を反応後、水溶性カルボジイミドによってPLL-g-Dexのアミノ基と縮合させ、TFOコンジュゲートを作成した。まず、このTFOコンジュゲートのヌクレアーゼ耐性をDNase lを用いて検討した。コンジュゲート化をした結果、TFOとPLL-g-Dexとを混合した場合よりも耐性を高められることが示された。次に、三重鎖によるDNA-蛋白間相互作用の阻害モデルとして、制限酵素に対する配列特異的阻害活性を評価した。コンジュゲート体を用いた場合は、TFOのみに比べ著しく3重鎖形成能が高められることがわかった。また、いずれの場合においても三重鎖と重複していない方の制限酵素切断部位は切断を受けた。以上よりPLL-g-Dexは有効な三重鎖安定化剤であるとともに、TFOとのコンジュゲート化によってもその機能が失われず、むしろ特異性を保持したまま高い三重鎖形成能を発現することが示唆された。
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[Publications] H.Akashi, H.Kawasaki, W.J.Kim, T.Akaike, K.Taira, A.Maruyama: "Enhancement in the cleavage activity of a hammerhead ribozyme by cationic comb-type polymers and an RNA helicase in vitro"J. Biochem.. (accepted). (2002)
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[Publications] W.J.Kim, T.Ishihara, T.Akaike, A.Maruyama: "Comb-type cationic copolymer expediates DNA strand exchange while stabilizing DNA duplex"Chem. Eur. J.. 7. 176-180 (2001)
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[Publications] W.J.Kim, T.Akaike, A.Maruyama: "Polycation graft copolymers accelerating DNA strand exchange : involvement of ionic interaction"Nucleic Acids Res. Suppl.. No.1. 151-152 (2001)
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[Publications] H.Torigoe, T.Akaike, A.Maruyama: "Synergistic stabilization of triplex by combination of comb-type cationic copolymer and oligo-N3 ->P5 phospharamidates"Nucleic Acids Res. Suppl.. No.1. 195-196 (2001)
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[Publications] 丸山厚: "遺伝子発現を制御する高分子キャリアシステム"医学のあゆみ. 199. 777-778 (2001)
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[Publications] Atsushi Maruyama, Manami Ueda, Won Jong Kim, Toshihiro Akaike: "Design of Polymer Materials Enhancing Nucleotide Hybridization for Anti-gene Technology"Advance in Drug Delivery Systems. 52. 227-233 (2001)
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[Publications] 丸山厚: "核酸ハイブリッドの機能制御、高分子科学最近の進歩"高分子. 50. 669-674 (2001)
