効果的な細胞内移行能を発現するヘッド-テイル型ポリカチオンベクターの開発

开发具有有效细胞内化能力的头尾型聚阳离子载体

• 批准号: 16023262
• 负责人: 原田 敦史
• 金额: $ 2.88万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16023262/
• 关键词: 遺伝子ベクター; ポリカチオン; ポリリシン; ポリアミドアミンデンドロン; ポリプレックス; ヘッド-テイル構造

本研究では、新規な分子骨格を有するポリカチオンベクターとして、ヘッド部にポリアミドアミンデンドロン、テイル部にポリ-L-リシンを有するヘッド-テイル型ポリカチオンの開発を行った。ヘッド-テイル型ポリカチオンのテイル部であるポリ-L-リシンはDNAと安定なコンプレックス形成をすることが知られている。このテイル部にヘッド部としてプロトンスポンジ効果を示すと期待されるポリアミドアミンデンドロンを導入することによって、効果的な細胞内移行能が付与される。このようなヘッド-テイル型ポリカチオンは、一方のアミノ基が保護されたエチレンジアミンからポリアミドアミンデンドロンを伸張させた後、保護基を除去し、そのアミノ基からリシンのN-カルボン酸無水物を開環重合することによって合成された。得られたヘッド-テイル型ポリカチオンについて酸塩基滴定を行った結果、pH変化に対して二つの独立したプロトン化過程があることが示唆された。この二つの過程は、ヘッド部であるポリアミドアミンデンドロンと、テイル部のポリ-L-リシンによるものであると考えられる。得られたヘッド-テイル型ポリカチオンはplasmid DNAと安定なコンプレックス形成をすることが確認された。このヘッド-テイル型ポリカチオンは細胞内移行能だけでなく、ヘッド部の先端にリガンド分子を導入することも可能であり、標的認識能の付与も可能であることから、多機能型遺伝子ベクターとして有用なものであると考えられる。

在本研究中，我们开发了一种头尾型聚阳离子载体，其头部为聚酰胺胺树突，尾部为聚-L-赖氨酸，作为具有新颖分子骨架的聚阳离子载体。已知聚-L-赖氨酸是头尾聚阳离子的尾部，与DNA形成稳定的复合物。通过将预期表现出质子海绵效应的聚酰胺胺树枝状分子引入到作为头部的尾部中，赋予有效的细胞内化能力。这种头尾聚阳离子是通过将一个氨基受保护的乙二胺延伸成聚酰胺胺树枝，然后除去保护基并从氨基上打开赖氨酸的N-羧酸酐而通过环聚合合成的。对所得头尾聚阳离子的酸碱滴定表明，响应 pH 值变化存在两个独立的质子化过程。这两个过程被认为是由于头部的聚酰胺胺树突和尾部的聚-L-赖氨酸所致。确认得到的头尾聚阳离子与质粒DNA形成稳定的复合体。这种头尾聚阳离子不仅具有易位到细胞内的能力，还可以将配体分子引入头尖，还能够赋予目标识别能力，使其可用作多功能基因载体认为是有用的。

项目成果

Polyion complex micelles of pDNA with acetal-poly(ethylene glycol)-poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) block copolymer as gene carrier systems : Physicochemical properties of micelles relevant to gene transfection efficacy

以缩醛-聚(乙二醇)-聚(2-(二甲氨基)乙基甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物为基因载体系统的pDNA的聚离子复合胶束：与基因转染功效相关的胶束的物理化学性质

• 发表时间: 2004
• 期刊: Biomacromolecules 5(6)
• 作者: D.Wakebayashi;N.Nishiyama;K.Itaka;K.Miyata;Y.Yamasaki;A.Harada;H.Koyama;Y.Nagasaki;K.Kataoka
• 通讯作者: K.Kataoka

Improvement of retroviral vectors by coating with poly(ethylene glycol) - poly(L-lysine) block copolymer (PEG-PLL)

通过聚（乙二醇）-聚（L-赖氨酸）嵌段共聚物（PEG-PLL）包被改进逆转录病毒载体

• 发表时间: 2004
• 期刊: J. Gene Medicine 6(4)
• 作者: H.Katakura;A.Harada;K.Kataoka;M.Furusho;F.Tanaka;H.Wada;K.Ikenaka
• 通讯作者: K.Ikenaka

Lactose-installed polyion complex micelles incorporating plasmid DNA as a targetable gene vector system : Their preparation and gene transfecting efficiency against cultured HepG2 cells

乳糖安装的聚离子复合胶束掺入质粒 DNA 作为靶向基因载体系统：其制备和对培养的 HepG2 细胞的基因转染效率

• 发表时间: 2004
• 期刊: J. Controlled Release 95(3)
• 作者: D.Wakebayashi;N.Nishiyama;Y.Yamasaki;K.Itaka;N.Kanayama;A.Harada;Y.Nagasaki;K.Kataoka
• 通讯作者: K.Kataoka