化学修飾フラーレンを用いた遺伝子導入試薬の新機軸

• Project/Area Number: 13218030
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中村 栄一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00134809)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000); Fiscal Year 2001: ¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000)
• Keywords: ポリアミン / 超分子化学 / 核酸 / フラーレン / 遺伝子導入

Research Abstract

研究代表者は,平成13年度より本特定領域研究公募研究に参画した.しかし,研究代表者が特別推進研究を執り行うこととなり本年度6月までに本特定領域研究を辞退している.研究目的:本研究は,遺伝子治療における新たな化学ベクターの開発を目指し,炭素クラスター「フラーレン」を基礎骨格にもつ化学ベクターの開発,またその構造活性相関によるスクリーニングにより化学べクターの新たな分子設計指針を見いだすことを目的とする.本特定領域研究では,遺伝子治療における新たな化学ベクターの開発を目指し,炭素クラスター「フラーレン」を基礎骨格にもつ化学ベクターの開発,またその構造活性相関によるスクリーニングにより化学ベクターの新たな分子設計指針を見いだすことを目的とし研究を行った.研究辞退までに構造活性相関研究を進め,フラーレンのDNA結合力とその遺伝子導入能には直接的な関係が無いことを見いだした.またフラーレン遺伝子導入試薬が4kbpのプラスミドDNA一分子の凝縮を引き起こすことを原子間力顕微鏡による分子の直接観察から明らかにした.この単分子凝縮能は既存のリポフェクション試薬のもつ多分子集合能と異なっており,今後特別推進研究においてさらに詳細を検討していく予定である.方法と結果:新規DNA結合フラーレンの設計・合成を行った.合成した化合物について,1)プラスミドDNAをもちいた遺伝子導入実験,2)原子間力顕微鏡を用いたDNA/フラーレン錯体の直接観察を行った.考察:DNAに結合するフラーレンはその分子構造に依存し遺伝子導入機能が変化する.DNA/フラーレン錯体の直接観察からナノメートルからマイクロメートル単位での分子集合体の構造がその機能発現に重要であることが示唆された.