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Precise coating of DNA origami nanostructures by 'template polymerization' method

研究課題

研究課題/領域番号 18K14270
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

P.K. Hashim  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (40817277)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードDNA nanostructure / Drug delivery system / Template polymerization / Adhesion / peptide conjugation / DNA origami / Nanostructure / Guanidinium ion / Click reaction / DNA Functionalization / DNA nanostructure / Molecular glue / click reaction / functionalization of DNA / Polymer coating / DNA origami structures / Drug Delivery system / in vivo stability of DDS
研究成果の概要

DNAナノ構造の安定化と機能化を目指し、主鎖にグアニジニウムイオンGu +、側鎖にアジド基を含む線形モノマーを合成しました。 合成した線形モノマーとナノ構造を混合すると、モノマーのGu+がDNAのリン酸基と多価的な塩橋を形成し、表面電荷が中和されたために線形モノマー/ナノ構造複合体は沈殿するという問題が起きました。そこでより柔軟な骨格をもつデンドリマー型の分子を新たに合成し、複合体の溶解性を改善しました。このデンドリマー型の分子の性質をさらに調べるため、40塩基対の長さのDNAを用いて体系的な調査を行いました。予備実験からは、この分子を用いてDNAにタンパク質を固定化できることがわかっています

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々はDNAナノ構造の被覆および機能化のため、DNAへの接着部位としてグアニジニウムイオン Gu+を有する分子の開発に取り組んでいます。 より簡単な構造である40塩基対のDNAを使用し、合成した分子とDNA間に働く相互作用について体系的な調査を行いました。DNAナノ構造はドラッグデリバリーシステムにおける輸送体として実用化が期待されていますが、血中で酵素による分解を急速に受けるため、DNAナノ構造の表面を被覆し生物学的な機能を付与することが必要です。 我々が開発してきた、Gu+含有分子を用いたDNAナノ構造の被覆・機能化の技術は、低毒性かつ血中で安定な輸送体の開発に貢献する可能性を有しています

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Supramolecular Polymerization: A Conceptual Expansion for Innovative Materials2020

    • 著者名/発表者名
      P.K Hashim, Julian Bergueiro, E.W. Meijer, Takuzo Aida
    • 雑誌名

      Progress in Polymer Science

      巻: 0 ページ: 101250-101250

    • DOI

      10.1016/j.progpolymsci.2020.101250

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transferrin-Appended Nanocaplet for Transcellular siRNA Delivery into Deep Tissues2019

    • 著者名/発表者名
      Ai Kohata, P. K. Hashim, Kou Okuro, Takuzo Aida
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 7 ページ: 2862-2866

    • DOI

      10.1021/jacs.8b12501

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Supramolecular Chemistry for Bio-applications: Designed Nanocarriers for Gene and Protein delivery2019

    • 著者名/発表者名
      P.K Hashim
    • 学会等名
      India - Japan Symposium on Interdisciplinary S&T Innovations for Sustainable Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coating and Functionalization of DNA-origami Nanostructure for Biomedical Applications2018

    • 著者名/発表者名
      P.K Hashim, Ai Kohata, Kou Okuro, Takuzo Aida
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Chemical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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