2010 Fiscal Year Annual Research Report
ポリマー・アーキテクチャにもとづく高選択性抗菌剤の開発
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22700494
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
安原 主馬 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90545716)
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| Keywords | 抗菌ポリマー / ポリマー・アーキテクチャ / 脂質二分子膜 / 両親媒性ポリマー / 抗生物質 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、耐性菌の発生を誘導しにくい天然の抗菌ペプチドの構造及び作用機構にヒントを得てポリマー分子を設計し、ポリマー骨格構造を厳密にチューニングすることで、高抗菌活性かつ低毒性な抗菌ポリマーの開発を行うことを目的とした。本年度は、具体的に以下の研究を実施し、成果を得た。
q)抗菌ポリマーライブラリの作成
アミノ基をはじめとするカチオン性側鎖を有する各種両親媒性ポリマーの設計を行った。はじめに側鎖構造にバリエーションを付与するため、新規なモノマーとして各種メタクリレート誘導体を合成した。得られたモノマーを元にポリマーを合成し、ライブラリ化を行った。
(2)抗菌活性及び溶血毒性の評価
得られたポリマーの生物活性として、抗菌活性及びほ乳類細胞に対する毒性を評価した。具体的には、大腸菌を用いた最小発育素子濃度(MIC)の測定及び全血を用いた溶血毒性試験を行った。抗菌ポリマーの生体活性は、カチオン性側鎖の構造のみならず、ポリマーの分子量や親疎水性に依存することがわかった。
(3)作用メカニズムに関する物理化学的検討
モデル細胞膜として、リン脂質ベシクル(リポソーム)を用いて物理化学的観点から作用機構の検討を行った。具体的には、蛍光色素内包リポソームを用いた膜破壊試験のほか、細胞サイズベシクル(ジャイアントベシクル)の形態変化についても観察することで、抗菌ポリマーと脂質膜の相互作用に関して多角的に評価を行った。モデル細胞膜との相互作用機構は、実際の生物活性とよい対応関係がみられ、適切な評価システムであることが明らかになった。
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