新規遺伝子ベクターへの展開を目指したブロック共重合体ミセルの構造設計と物性評価

用于开发新基因载体的嵌段共聚物胶束的结构设计和物理性质评估

基本信息

批准号：
02J08125
负责人：
秋山好嗣
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

ブロック共重合体ミセルの遺伝子ベクターへの機能展開を中心に捉えた研究計画に従い、新たに新規ポリエチレングリコール(PEG)誘導体の合成に着手した。すなわち、両末端にベンジルアセタール基と1級アミノ基を有するPEG誘導体(aceBz-PEG-NH_2)は、4-(ジエトキシメチル)ベンジルアルコキシドを開始剤としてエチレンオキシドのアニオシ開環リビング重合と停止反応におけるメタンスルホニル基の導入を介した一級アミノ基への変換から得られるアプローチとした。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)から算出された数平均分子量(Mn)と分子量分布(MWD)は、それぞれ15,200、1.04となり高収率で得ることに成功した。ここで、ブロック共重合体ミセルとするために、aceBz-PEG-NH_2をマクロイニシエーターとして停止末端1級アミノ基からN^ε-トリフルオロ-L-リジン N-無水カルボン酸(lysine(TFA)-NCA)のアニオン重合を行い、ポリリジン誘導体とのブロック化を行った結果、Mn=32,000の高分子が得られた。このとき、MWDは1.13とブロック共重合体としては非常に分布の狭い高分子であることが確認された。また、^1HNMRを用いた構造解析から、ベンジルアセタール基由来のピークが1.2ppmにはっきりとしたシグナルとして観察され、かつPEG主鎖との積分比から得られた末端導入率もほぼ定量的なものを与えた。更に、側鎖のPEG末端ベンジルアセタール基の酸処理からベンズアルデヒド基へ変換したところ、ほぼ定量的に脱保護反応が進行した。このベンズアルデヒド基はアミノ基やヒドラジド基とイミンを形成ずることが知られているため、ブロック共重合体ミセルとしたとき表層に糖やペプチドなどのリガンドを定量的に導入することが可能となる。そこで、実際に、2-アミノエチルラクトースとブロック共重合体のPEG末端ベンズアルデヒド基からイミン形成を介して反応を行ったところほぼ定量的にラクトースが導入できることに成功した。以上の結果から得られたブロック共重合体は、本研究課題の中核である特定細胞への効率的な遺伝子導入を達成できる高性能遺伝子ベクターとして期待される。

根据一个研究计划，该计划的重点是块共聚物胶束在基因载体中的功能发展，我们已经开始合成新的聚乙烯乙二醇（PEG）衍生物。也就是说，在两端具有苄基胶质组和一个主要氨基组的PEG衍生物（ACEBZ-PEG-NH_2）是一种通过在苯基氨基烷基氧化甲基氧化乙烯氧化乙烯聚合中引入4-（二甲基甲基甲基）的甲基环氧化烯聚合物中的甲磺酰酮基团，从而从转化为主要氨基的方法获得的方法是一种方法。终止反应中的甲磺酰基。根据凝胶渗透色谱法（GPC）计算出的数量平均分子量（MN）和分子量分布（MWD）分别为15,200和1.04，并且以高收率获得。为了制作块共聚物胶束，N^ε-trifluoro-l-赖洛尔 - ly-赖氨酸n-含水羧酸（赖氨酸（TFA）-NCA）的阴离子聚合是使用ACEBZ-PEG-NH_2作为宏观驱动的，从末端使用末端的初级氨基氨基群从原始氨基中进行了宏观驱动，并与宏观的驱动器一起进行了驱动。 Mn = 32,000的聚合物。目前，已经确认MWD是一种非常狭窄的聚合物作为块共聚物，分布非常窄。此外，从使用 ^1HHMR的结构分析中，从1.2 ppm处观察到从苄基乙酰基组中得出的峰值，并且从PEG主链的积分比获得的最终引入速率也几乎是定量的。此外，当将侧链的钉末端苄基乙酰乙酰乙酰乙酰乙酰乙酰胺从酸处理转换为苯甲醛基团时，脱缘反应几乎是定量进展的。由于已知该苯甲醛基团与氨基和氢氮化基团形成亚胺，当用作块共聚物胶束时，可以将糖和肽等配体的配体定量引入表面层。因此，在实践中，该反应是从块共聚物的PEG-末端苯甲醛基团通过亚胺形成进行的，并且几乎已定量地成功地引入了乳糖。从上述结果获得的块共聚物预计将是一种高性能基因载体，可以实现有效的基因转移到特定细胞中，这是本研究主题的核心。