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癌細胞や細胞内標的に効率良く薬物や遺伝子を運搬する機能性材料として抗体とコラーゲンの2つの材料に注目し、これらのタンパク質と基質/核酸との錯体形成について基礎的知見を得た。
1.標的細胞指向型モノクローナル抗体の調製
癌細胞表面に蓄積されやすいカチオン性ポルフィリンに特異的に結合するモノクローナル抗体を利用し、この抗体に薬物やマーカーを化学修飾することによって目的とする材料を合成した。抗体をビルディングブロックとして、これを集積・配向させた機能性超分子を設計した。カチオン性ポルフィリンに対するモノクローナル抗体(IgG)に蛍光物質を部位特異的に化学修飾した。この蛍光物質に結合するモノクローナル抗体としてIgM(分子量96万)を得ることに成功した。抗体IgGに修飾した蛍光物質と抗蛍光物質抗体IgMとの抗原抗体反応による樹状超分子形成を確認した。カチオン性ポルフィリン存在下、細胞表面への抗体超分子の結合挙動の解析へと展開した。
2.コラーゲンを用いた遺伝子輸送システムの設計
アテロコラーゲン(type I)にDNAあるいはRNAを混合したときの錯体構造を原子間力顕微鏡(AFM)により観察した。コラーゲン分子のみでは特定の場所で屈曲した形状で300nmの鎖長として観察された。一方、アンチセンスDNA存在下ではこのコラーゲン分子が直線状分子となり、末端にDNAが結合していると考えられる画像が得られた。RNAとの混合系ではさらに高次の錯体形成が見られた。
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