幾何学的組み立てにより立体構造が制御されたナノ粒子の創成とドラッグデリバリー応用

通过几何组装和药物输送应用创建具有受控三维结构的纳米颗粒

基本信息

批准号：
20J01415
负责人：
板垣亮
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、DNAオリガミをテンプレートとして、ナノメートルオーダーで構造が制御された新規な分子集合体の開発、およびそれを用いた薬物送達キャリアの形状と体内動態の関係の調査、さらには、得られた知見を元に目的に応じた形状を有するキャリアを用いた効率的な薬物送達システムの開発を目的とする。令和４年度においては、上記の目的を達成するため、当初の計画にあったDNA結合型両親媒性ヘリックスペプチドの設計および合成を検討した。前年度合成済みであったＴ字型両親媒性ブロックポリペプチドに対し、DＮＡを結合する反応について、水溶液中において、銅錯体を用いたクリック反応に加え、マレイミド―チオール間のクリック反応など各種行ったが、目的とする化合物は得られなかった。銅を用いるクリック反応においては、ポリサルコシンが錯体形成をすることで、うまく反応が進まないことが考えられた。そこで、親水部をポリサルコシンからポリエチレングリコール(PEG)に変更し、DNAと先に結合した後、疎水性ヘリックスと結合することを考えた。しかしながら、この方法においては、DNAとPEGの結合反応において、目的物を得ることができなかった。そこで、疎水性ヘリックスとPEGを先に結合する反応を行った。この反応はスムーズに進行し、目的としたPEG修飾ヘリックスペプチドを得た。続いて、マレイミド基に対してチオール化DNAの導入を試みたが、こちらも目的物を得ることはできなかった。

在本研究项目中，我们将使用DNA折纸作为模板，开发具有纳米级受控结构的新型分子组装体，并根据所获得的知识，研究使用它们的药物递送载体的形状与其药代动力学之间的关系。目的是使用形状适合特定目的的载体来开发有效的药物输送系统。 2020财年，为了实现上述目标，我们研究了DNA结合两亲性螺旋肽的设计和合成，这与最初的计划是一致的。关于DNA与前一年合成的T型两亲性嵌段多肽的结合反应，除了在水溶液中使用铜络合物的点击反应之外，我们还进行了马来酰亚胺和硫醇之间的点击反应等各种反应但未能得到目标化合物。在使用铜的点击反应中，人们认为聚肌氨酸形成络合物，从而阻碍反应顺利进行。因此，我们考虑将亲水部分从聚肌氨酸改为聚乙二醇(PEG)，并首先将其与DNA结合，然后与疏水螺旋结合。然而，该方法中DNA与PEG的结合反应无法得到目标产物。因此，我们进行了疏水螺旋和 PEG 首先键合的反应。该反应顺利进行，得到了所需的PEG修饰的螺旋肽。接下来，他们尝试将硫醇化DNA引入马来酰亚胺基团中，但也未能获得所需的产物。