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本研究では、分子量、化学構造、シーケンスの制御されたポリカチオン分子の新規遺伝子導入キャリヤーへの応用について検討した。合成したシーケンシャルポリペプチドとDNAとの複合体の物理化学的特性が遺伝子発現頻度を大きく左右することが明らかとなった。特に、従来から利用されているPLLの遺伝子導入効率の低さをセリン残基の導入と側鎖の3級カチオン化で飛躍的に増大させることに成功した。従来から提唱されている細胞内分布制御、特に、ライソソームから細胞質内への移行や、それに続く核への移行性を達成しただけでは遺伝子の高効率発現は誘導できない事も明らかとなった。
調整したプラスミドの物理化学的特性(特に、光散乱法による密度測定、CD測定によるDNA分子の構造変化と易動性、表面ゼータ電位測定による荷電状態測定、蛍光プローブ法による複合体のコンパクションの程度の測定、等)について検討し、細胞抽出液を利用したin vitro転写・翻訳実験系によるそれら複合体の転写・翻訳の際の認識挙動との相関性について考察した。その結果、複合体のコンパクションの低さと、他のポリアニオン添加によるインターエクスチェンジ反応が遺伝子発現効率を大きく左右するファクターであることを解明できた。
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