骨誘導性サイトカインを含む傾斜機能型DNAフィルムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672070
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 福島 忠男 福岡歯科大学, 歯学部, 助教授 (80084250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早川 徹 日本大学, 松戸歯科学部, 講師 (40172994) ; 岡畑 恵雄 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80038017) ; 井上 勇介 福岡医療短期大学, 歯科衛生学科, 助教授 (20105688) ; 河合 達志 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (60167351)
• Keywords: DNA / 人工脂質 / DNAフィルム / サイトカイン

Research Abstract

人工脂質の化学構造とDNAのフィルム化の関連を調査するために、アルキル鎖の異なるn-アルキルアルコール(C=4〜C=20)とアミノ酸(グリシン、L-アラニン、L-グルタミン酸)からカチオン性人工脂質であるアミノ酸エステルを20種類合成した。そして、これら合成人工脂質とDNA(100bp)を反応させてDNAアミン酸エステル複合体を合成した。得られた複合体はすべて水不溶性を示したのでクロロホルム/エタノール混合溶媒に溶解し、フィルム化を試みた。その結果、フィルムになったのはグリシン系の場合はC=10からC=18、アラニン系の場合はC=10〜C=16、グルタミン酸系の場合はC=4からC=14であり、人工脂質の化学構造とDNAのフィルム化には相関があることが明らかとなった。フィルム化が可能であるDNA/アミノ酸エステル複合体の高次構造をCDスペクトルで分析したところ、すべてNative DNAのスペクトルと類似しており、ラセン構造が保持されていることが確認できた。さらに、フィルムを臭化エチジウム水溶液に入れ、分光分析による臭化エチジウムの濃度変化を追跡したところ、臭化エチジウムがすべてのフィルムにインターカレーションすることが明らかとなり、フィルム化してもラセン構造が保持されていることがここでも確認できた。この様に得られたDNAフィルムがラセン構造を保持していることが明らかとなったので、次にこれらフィルムの生体親和を評価するためにラット皮下実験を行ったところ、炎症反応もほとんどなく生体親和性も良好であることが明らかとなった。一方、骨誘導性サイトカインであるBone Morphogenetic Protein(BMP), Transforming growth factor-β(TGF-β), basic-Fibroblast Growth Factor (b-FGF)をDNA反応させて結合状態を水晶発振装置で追跡したところDNAのシークエンスに関係なく結合することが明らかとなり、骨誘導性サイトカイン含有償斜機能型DNAフィルムの開発の可能性が示唆された。