細胞内移行シグナルを有する新規遺伝子キャリヤー高分子の開発

开发具有细胞内化信号的新型基因载体聚合物

• 批准号: 09780802
• 负责人: 山岡 哲二
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780802/
• 关键词: 核移行性シグナル; 遺伝子導入; カチオンポリマー; ポリペプチド; lac-Z

H9年度の研究において遺伝子導入用キャリヤー分子の生体内分解性の重要性が示唆された。そこで、本年度はポリペプチドによる遺伝子導入実験を行った。その結果、ポリアルギニンなどの強解離カチオン残基とするポリペプチド分子の有用性が明らかとなった。一方、弱解離基しか有さないポリリジンは遺伝子発現を誘導しなかったため、リジン残基のアミノ基を四級化した新規ポリペプチド(PLL3)を合成したが、得られた四級化ポリリジンも全く遺伝子発現を誘導できなかった。しかしながら、リジンとセリンのランダム共重合体であるポリリジン-セリンのリジン残基を四級化したPLS3は高い遺伝子導入能を有した。このことは、遺伝子導入キャリヤーとして、強解離基のみではなく、非電荷親水性基(PLS3の場合には水酸基)が必須であることを示す直接的証拠となる。さらに、本研究では独自に分子設計したビニル主鎖型カチオン性ポリマーによる遺伝子導入能を詳細に検討した結果、カチオン基密度の重要性をも突き止めた。これらの事実に従って、当初の計画である{(AG)mPRNG}n繰り返しポリペプチドの分子設計方針を改め、さらにカチオン基密度の高い{(AG)mRPRSR}nのコンストラクションを行った。このように、本年度に得られた結果の高い汎用性と有用性により、さらに発現効率の高い分子設計が可能となった。

2009 年进行的研究表明载体分子的生物降解性对于基因转移的重要性。因此，今年我们利用多肽进行了基因转移实验。结果，揭示了含有强解离的阳离子残基例如聚精氨酸的多肽分子的有用性。另一方面，由于仅具有弱解离基团的聚赖氨酸不诱导基因表达，因此通过季铵化赖氨酸残基的氨基来合成新的多肽(PLL3)，但所得季铵化的聚赖氨酸不诱导基因表达。无法诱导。然而，PLS3是赖氨酸和丝氨酸的无规共聚物，聚赖氨酸-丝氨酸，具有季铵化的赖氨酸残基，具有很高的基因转移能力。这提供了直接证据，表明作为基因转移载体，不仅强解离基团而且不带电的亲水基团（PLS3的情况下为羟基）也是必需的。此外，在本研究中，我们详细研究了独特设计的乙烯基主链阳离子聚合物的基因转移能力，结果发现了阳离子基团密度的重要性。根据这些事实，我们修改了原来设计{(AG)mPRNG}n重复多肽的计划，并构建了具有更高密度阳离子基团的{(AG)mRPRSR}n。这样，今年获得的结果的高度通用性和实用性使得设计具有更高表达效率的分子成为可能。

项目成果

R.Iwase et al.: "Gene regulation by decoy approach (I) Synthesis and properties of photo-crosslinked oligonucleotides," Nucl.Asids Symposium Series. 37. 203-204 (1997)

R.Iwase 等人：“诱饵方法的基因调控 (I) 光交联寡核苷酸的合成和特性”，Nucl.Asids 研讨会系列。

T.Yamaoka et al.: "Surface modification of poly(L-lactic acid)film surface with bioactive materials by a novel direct alkalline treatment process," Kobunshi Ronbunsyu. 55(6). 328-333 (1998)

T.Yamaoka 等人：“通过新型直接碱处理工艺，用生物活性材料对聚（L-乳酸）薄膜表面进行表面改性”，Kobunshi Ronbunsyu。

T.Yamaoka et al.: "Synthesis and Properties of Malic Acid-Containing Functional Polymers" Int.J.Biol.Macromol.(印刷中). (1998)

T. Yamaoka 等人：“含苹果酸的功能聚合物的合成和性能”，《Int. Biol》（出版中）。

R.Iwase et al.: "Characterization of antisense oligonucleotide-mRNA binding by RT-PCR" Nucl.Asids Res.Symp.Series. 39. 113-114 (1998)

R.Iwase 等人：“通过 RT-PCR 表征反义寡核苷酸-mRNA 结合”Nucl.Asids Res.Symp.Series。

R.Iwase et al.: "Study of RNA structure by pyrene-labeled oligonucleotides" Nucl.Asids Symposium Series. 37. 205-206 (1997)

R.Iwase 等人：“芘标记寡核苷酸对 RNA 结构的研究”Nucl.Asids 研讨会系列。