球状複合糖質高分子の精密機構と生化学機能設計

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09240215
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 岡田 鉦彦 名古屋大学, 農学部, 教授 (20023103)
• 研究分担者: 青井 啓悟 名古屋大学, 農学部, 助教授 (30222467)
• キーワード: デンドリマ- / 球状分子 / リビング重合 / 開環重合 / 糖鎖高分子 / ブロック共重合体 / 分子認識 / 超分子集合体

研究概要

分子認識・情報伝達機能を持つ糖ペプチド鎖を放射状に広げた球状複合糖質の精密構築として、ポリ(アミドアミン)デンドリマ-を開始剤とする糖置換アミノ酸N-カルボキシ無水物(GlycoNCA)の重合を詳細に検討した。NCAとして、ペルアセチル化グルコースおよびN-アセチル-D-グルコサミン置換セリンNCAを使用した。デンドリマ-とNCAモノマーとの仕込比を変えることにより、モノ糖ペプチド型およびオリゴ糖ペプチド型シュガ-ボールを合成した。生化学的機能解析として以下の実験を行った。
1)DNAの細胞導入を目的としたDNA/糖ペプチド型シュガ-ボール複合体の調製:プラスミドから調製した分子量が明確なDNAとオリゴ糖ペプチド型シュガ-ボールのコンプレックス形成を電気泳動および濁度測定により明らかにした。
2)糖ペプチド型シュガ-ボールの細胞認識能の評価:小麦胚芽(WGA)レクチンを用いた赤血球凝集阻害試験により、糖ペプチド型シュガ-ボールの細胞認識能を評価した結果、モノ糖ペプチド型およびオリゴ糖ペプチド型ともに第4世代シュガ-ボールの認識能が優れていることが分かった。
3)糖ペプチド型シュガ-ボールのナノカプセルとしての応用:ゲスト分子として8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸マグネシウム(ANS)存在下で、第6世代のポリ(アミドアミン)デンドリマ-の末端アミノ基にペルアセチル化グルコース置換セリンNCAを反応させ、表面をブロックした。デンドリマ-に対して9.0当量のANSを仕込んだところ、定量的に効率よくカプセル化できることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] M.Okada: "Synthesis of Glycopeptide Conjugates via Ring-Opening Polymerization of Sugar-Substituted α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides(GlycoNCAs)" Proceedings of the Japan Academy. 73B・10. 205-209 (1997)
• [文献書誌] K.Aoi: "Divergent/Convergent Joint Approach with Half-Protected Initiator Core to Synthesize Surface-Block Dendrimers" Macromolecules. 30・25. 8072-8074 (1997)
• [文献書誌] K.Aoi: "New Chitin-Based Polymer Hybrids 2: Improved Miscibility of Chitin Derivatives Having Monodisperse Poly(2-methyl-2-oxazoline) Side Cheins with Poly(vinyl chloride)and Poly(vinyl alcohol)" Macromolecules. 30・20. 6134-6138 (1997)
• [文献書誌] K.Tsutsumiuchi: "Synthesis of Polyoxazoline-(Glyco)peptide Block Copolymer by Ring-Opening Polymerization of(Sugar-Substituted)α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides with Polyoxazoline Macroinitiators" Macromolecules. 30・14. 4013-4017 (1997)
• [文献書誌] K.Aoi: "Globular Carbohydrate Macromolecule “Sugar Ball"3.“Radial-Growth Polymerization"of Sugar-Substituted α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides(GlycoNCAs)with a Dendritic Initiator" Tetrahedron. 53・45. 15415-15427 (1997)
• [文献書誌] K.Naka: "Agregates of Peptide-Containing Block Copolymers and Their Interactions with a Lipase in Aqueous Solution" Macromolecular Chemistry and Physics. 198・1. 89-100 (1997)