シュガーボールによる新しい高分子医薬の基盤開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555259
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 青井 啓悟 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (30222467)
• 研究分担者: 山本 彩未 三菱東京製薬, 製薬技術開発研究センター, 研究員 ; 岡田 鉦彦 中部大学, 生物機能開発研究所, 教授 (20023103) ; 野村 信嘉 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (70291408)
• キーワード: デンドリマー / シュガーボール / ポリペプチド / 分子認識 / 糖鎖高分子 / 分子カプセル / 生医学材料 / DNA

研究概要

(a)シュガーボールカプセルの合成
優れた細胞認識能を有し、かつカプセル化の効率が高い、新規の糖・脂質ハイブリッド型シュガーボールの合成を行った。末端アミノ基には、脂肪酸を導入した。
デンドリマーとしては、生物学的応用も考慮して、工業的に生産されているポリ(アミドアミン)デンドリマーを用いた。また、糖ペプチド部分の合成には、糖置換アミノ酸N-カルボキシ無水物(糖NCA)を使用した。続いて塩化ラウロイル、塩化カプロイル、塩化ブチリルなどとの反応により、ペプチドN末端にアルキル基を導入した。脱保護にはヒドラジンを用いた。これらのシュガーボールあるいは前駆体の精製に、備品として購入したタンパク質精製装置が極めて有用であった。ゲスト分子として、薬剤モデルとしてANS(1-アニリノナフタレン-8-スルホン酸)の封入を行った。
(b)薬物および遺伝子送達システムへの応用
(b-1)薬物送達システム:シュガーボールの細胞認識能を、ヒママメレクチンを用いた赤血球凝集阻害試験により評価した。蛍光プローブ(ANS)カプセル化シュガーボールでも、同様の試験を行い、その分子認識能に差がないことが明らかになった。
(b-2)遺伝子送達システム:シュガーボールカプセルとプラスミドDNAとの複合化を電気泳動、CD測定などにより解析した。さらにレクチンを用いた赤血球凝集阻害試験により、細胞標的性を調べた。DNAがシュガーボールに巻き付き、さらにレクチンと結合することを明らかにした。シュガーボールとDNAとが複合化した状態で、シュガーボールは極めて高い分子認識能を示すことを見出した。

研究成果

• [文献書誌] T.Imae: "Formation of Organized Adsorption Layers by Amphiphilic Dendrimers."Colloids and Surfaces, A : Physicochemical and Engineering Aspects. 175. 225-234 (2000)
• [文献書誌] T.Imae: "Formation of Organized Adsorption Layers by Amphiphilic Dendrimers."Colloids and Surfaces, A : Physicochemical and Engineering Aspexts. 175. 225-234 (2000)
• [文献書誌] A.Manna: "Synthesis of Dendrimer-Passivated Noble Metal Nanoparticles in Polar Medium : Comparison of Size between Silver and Gold Particles."Chemistry of Materials. (印刷中).
• [文献書誌] K.Aoi: "DNA-Based Polymer Hybrids.Part 1.Compatibility and Physical Properties of Poly (vinyl alcohol) /DNA Sodium Salt Blend."Polymer. 41・8. 2847-2853 (2000)
• [文献書誌] 青井啓悟: "シュガーボール:生化学・生医学への応用に向けて."化学と生物. 48・11. 751-754 (2000)
• [文献書誌] 岡田鉦彦: "デンドリマーの生化学・生医学材料への応用."デンドリマーの科学と機能""岡田鉦彦編著,アイピーシー. 320 (2000)
• [文献書誌] 青井啓悟: "デンドリマーの科学と新素材への展開."分岐ポリマーのナノテクノロジー-次世代高分子材料の戦略設計-""石津浩二編集,アイピーシー. 300 (2000)