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ヒトゲノムプロジェクトの進展により、ヒトゲノムの完全解読が間近に迫っている。様々な疾病に遺伝子が関与していることが判明してきた現在、遺伝性疾患の原因となるDNAを標的とし、温和な条件下でDNAに相互作用する人工分子の開発は、遺伝子工学、分子生物学、さらには、医学、薬学などのさまざまな分野において極めて重要かつ興味深い研究課題である。本研究においてこれまでに、高い細胞膜透過性と高いDNA親和力を有するDNA結合性抗生物質の基本構造である糖と芳香環の複合型(ハイブリッド)構造に着目し、二〜四環性芳香族化合物を基本構造とするアントラキノン、キノキザリン、β-カルボリンおよび2-フェニルキノリンとそれらの誘導体をDNAインターカレーターおよびDNA光切断部位として有し、DNA塩基との水素結合およびDNA二重らせんが形成する溝の疎水性を考慮したデオキシアミノ糖を基本構造単位として有する人工分子を分子設計、化学合成し、これらが光照射下において、効果的にDNAを切断することを見出している。本年度の研究では、これらの糖-インターカレーター複合型人工DNA相互作用分子のChemical Libraryを作製し、光照射下および非照射下における抗細胞活性を、ヒト子宮頸部癌由来HeLa S3細胞を用いて評価した。その結果、糖-インターカレーター複合型人工分子の光照射下におけるDNA切断の強度と抗細胞活性には、明らかな相関関係があることを見出した。さらに、キノキザリン-アミノ糖複合型人工分子は、光非照射下においては無毒であるのに対し、光照射下において、高い抗細胞活性を示すことを明らかにした。すなわち、キノキザリン-アミノ糖複合型人工分子は、光照射により、高選択的に抗細胞活性を発現する優れた光駆動型人工DNA相互作用物質であることを見出した。
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