双頭型ボロン酸分子と糖による複合糖鎖の合成とそれらの生体高分子との相互作用の研究

双头硼酸分子和糖合成复杂糖链及其与生物聚合物相互作用的研究

基本信息

批准号：
02J80906
负责人：
沼田宗典
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyushu University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J80906/
关键词：
糖鎖核酸遺伝子ベクター

项目摘要

天然多糖の一種であるシゾフィランと核酸との特異的な相互作用を期待し、シゾフィラン側鎖に種々のアミノ酸を導入したアミノ酸修飾シゾフィランの合成を行った。まず、側鎖グルコースを過ヨウ素酸酸化処理し、1,2ジオールの酸化的開裂に伴うアルデヒド体を得た。このアルデヒド体とアミノ酸との還元的アミノ化反応により目的とするアミノ酸修飾シゾフィランを合成することができた。今回、アミノ酸としてアニオン性のセリン(Ser)とカチオン性のリシン(Lys)、アルギニン(Arg)をそれぞれ導入することに成功した。合成したアミノ酸修飾シゾフィランと核酸(poly(C))との相互作用をCDスペクトルで評価した。その結果、カチオン性のアミノ酸であるアルギニンやリシン修飾シゾフィラン-poly(C)複合体において、大きな融解温度の上昇が確認された。また、融解温度はアミノ酸の導入率の増加に伴い、上昇する傾向を示した。一方でアニオン性アミノ酸であるセリン修飾シゾフィランではpoly(C)と複合体は形成するものの、未修飾シゾフィランと比較して融解温度が減少する結果となった。これらの結果はアミノ酸残基と核酸のリン酸残基間での静電相互作用で無理なく説明されると考える。以上の結果から、アミノ酸修飾シゾフィランは核酸と複合体を形成すると同時に、その残基の電荷によって複合体の安定性が制御できることが明らかとなった。言うまでもなくアミノ酸は生体適合性の機能性分子である。よって、今回合成したアミノ酸修飾シゾフィランは潜在的に遺伝子ベクターとしての機能を有していると考えられる。さらにこれらの実験結果を基に、今後シゾフィランに細胞指向性ペプチドを導入することも可能になると期待される。

预期裂褶多糖（一种天然多糖）与核酸之间存在特定的相互作用，我们通过在裂褶多糖侧链中引入各种氨基酸来合成氨基酸修饰的裂褶多糖。首先，用高碘酸氧化侧链葡萄糖以获得由1,2二醇氧化裂解产生的醛。所需的氨基酸修饰的裂褶多糖可以通过该醛与氨基酸之间的还原胺化反应来合成。这次，我们成功引入了阴离子丝氨酸（Ser）、阳离子赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）作为氨基酸。使用 CD 光谱评估合成的氨基酸修饰的裂褶多糖和核酸 (poly(C)) 之间的相互作用。结果，证实了阳离子氨基酸精氨酸和赖氨酸修饰的裂褶多糖-聚(C)复合物的解链温度大幅增加。此外，随着氨基酸引入速率的增加，解链温度呈现增加的趋势。另一方面，丝氨酸修饰的阴离子氨基酸裂褶多糖与聚(C)形成复合物，但其熔化温度低于未修饰的裂褶多糖。我们相信这些结果可以通过核酸的氨基酸残基和磷酸残基之间的静电相互作用来合理解释。上述结果表明，氨基酸修饰的裂褶多糖与核酸形成复合物，同时复合物的稳定性可以通过残基的电荷来控制。不用说，氨基酸是生物相容性功能分子。因此，认为本次合成的氨基酸修饰裂褶多糖具有作为基因载体的潜在功能。此外，基于这些实验结果，预计未来将有可能将细胞引导肽引入裂褶多糖中。