クリックケミストリーを利用した安価な多糖を原料とする高機能性ナノマテリアルの創製

使用点击化学从廉价的多糖中创建高功能纳米材料

基本信息

批准号：
18850018
负责人：
池田将
金额：
$ 1.68万
依托单位：
Kyoto University (2007)Kyushu University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

天然多糖であるカードランは、水溶性が低く機能化に不利であった。そこで、本研究では、クリックケミストリーを利用することでカードランに対して位置選択的に官能基を導入する手法を開発した。カードランやシゾフィランなどのβ1→3グルカンは、水溶液中で強固な三重らせん構造をとることが知られている。また、溶媒やpHの変化により、その構造を変換することが明らかにされている。このようなβ1→3グルカンにさらなる機能付与することを目指し、今回新たに開発した手法によりカードランに金属応答部位を新たに導入した。その結果、らせん構造の金属イオンによるスイッチングシステムの構築に成功した。これによりゲスト分子の包接や放出の金属イオンによる調整が可能となった。また、前年度までに特異的なゲスト包接挙動を示すことを明らかにした四級アンモニウム基を導入したカードランに関して、これまで天然のβ1→3グルカンでは形成することのできなかったヘテロシークエンスのオリゴ核酸とも複合体を形成し、細胞に効率的に導入できることを明らかにした。特に、CpG配列を有するオリゴ核酸をマクロファージ用細胞に導入する実験を行ない、汎用されているポリカチオンに比較して効率良いサイトカイン(IL-12)の産出を誘起できることを明らかにした。以上の結果は、天然型β1→3グルカンの持つ特性を活かしつつ更なる機能の付与が可能であることを示すものである。従って、本研究で得られた成果は、学術的にも興味深いのみでなく多糖類の高機能性ナノマテリアルとしての活用に貢献するものと期待している。

天然多糖Curdlan的水溶性低，功能化不利。因此，在这项研究中，我们开发了一种通过使用点击化学来介绍官能团对CARDRUN进行引入的方法。众所周知，在水溶液中，β1→3个葡萄糖（例如curdlan和schizophyllan）具有强三重螺旋结构。还显示结构通过溶剂或pH的变化转换。为了为β1→3葡聚糖提供进一步的功能，使用新开发的方法将新的金属响应位点引入了CARDRUN中。结果，我们使用具有螺旋结构的金属离子成功构建了一个开关系统。这使得可以通过金属离子调整客体分子的包含和释放。此外，据透露，引入了一个季铵基的库德兰（Curdlan）已被证明显示出了前一年的特定宾客包容性行为，但它已经形成了一种复合物，具有异性含量寡核酸，以前曾无法用天然β1→3葡萄干形成，并可以有效地引入细胞中。特别是，进行了实验，将带有CPG序列的寡核酸引入巨噬细胞中，并发现与通用多阳离子相比，它们可以诱导有效产生细胞因子（IL-12）。以上结果表明，可以在利用天然β1→3葡聚糖所具有的特性时给出进一步的功能。因此，我们希望这项研究中获得的结果不仅具有学术意义，而且将有助于将多糖用作高功能的纳米材料。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Controlled Stability of Triple-stranded Helical Structure in β-1, 3-Glucan Bearing a Chromophoric Aromatic Moiety at Peripheral Position

外围位置带有发色芳香族部分的 β-1, 3-葡聚糖中三链螺旋结构的受控稳定性

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Chemistry Asian Journal 2
影响因子：
0
作者：
Masato Ikeda;Shuichi Haraguchi;Munenori Numata;Seiji Shinkai
通讯作者：
Seiji Shinkai

Instantaneous Inelusion of a Polynucleotide and Hydrophobic Guest Molecules into a Helical Core of Cationic β-1, 3-Glucan Polysaccharide

多核苷酸和疏水性客体分子瞬时嵌入阳离子 β-1, 3-葡聚糖多糖的螺旋核心

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Journal of the American Chemical Society 129(in press)
影响因子：
0
作者：
Masato Ikeda;Jusaku Minari;Naohiko Shimada;Munenori Numata;Kazuo Sakurai;Seiji Shinkai;Masato Ikeda et al.
通讯作者：
Masato Ikeda et al.