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DNAとペプチドからなる新規多重成分ナノバイオ材料の創製と再生医療への応用

由DNA和肽组成的新型多组分纳米生物材料的创建及其在再生医学中的应用

基本信息

批准号：
20J11206
负责人：
東小百合
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生体分子を基盤とした新規の刺激応答性バイオマテリアルの開発を進めた。今年度は、(1) 還元応答性オリゴ糖ヒドロゲル、および (2) 還元応答性DNAマイクロスフェアの開発に成功した。(1)グルコサミン(GlcN)の2位アミノ基に還元反応により脱離する保護基NPmoc基 (p-nitrobenzyloxycarbonyl) を修飾した。ワンステップ合成したGlcN-NPmocの水中での分子集合能を透過型電子顕微鏡や共焦点蛍光顕微鏡(CLSM)を用いて調べたところ、ナノファイバーのネットワーク構造が形成され、巨視的にはヒドロゲルを形成することを発見した。さらに、その超分子ヒドロゲルに還元剤を加えるとNPmoc 基が還元反応により脱離し、元のグルコサミンに戻ることで超分子ヒドロゲルが完全に溶けることも見出した。開発したGlcN-NPmocは、オリゴ糖ベースのゲル化剤として世界最小クラスであるとともに、GlcNの1位アルデヒド基がフリーのため他の機能性分子の修飾、ヒドロゲルへの担持が容易である。(2)複数の短鎖DNAの自己集合によって構築されるマイクロサイズの構造体に対してダイナミックな構造変換を誘起することを目指した。核酸塩基間に導入可能な還元切断型スペーサー(RCS)を新規合成し、DNAマイクロスフェアを構成する短鎖DNAに核酸自動合成機を用いて組み込んだ。合成したDNA鎖の還元切断およびそれを用いて構築されたDNAマイクロスフェアの還元分解について電気泳動法やCLSMを用いて条件検討した。その結果、RCS導入DNAマイクロスフェアの還元応答性は、DNA分解酵素を作用させた場合に見られるダイナミックな構造体消失に類似することを見出した。1,2ともに今後は、細胞接着因子や分化誘導因子を担持して細胞培養への応用、またはがん微小環境で薬剤徐放するキャリアとしての応用を目指している。

The development of biological molecules in response to new stimuli This year,(1) the development of a novel DNA molecule was successful. (1)The protective group NPmoc (p-nitrobenzyloxycarbonyl) is modified by the 2-position amino group of GlcN. The molecular aggregate energy in the water of GlcN-NPmoc was synthesized by using transmissive electron micromirrors and confocal laser micromirrors (CLSM). In addition, the NPmoc base is also used to form a supermolecule. The development of GlcN-NPmoc makes it easy to modify and support the functional molecules of GlcN and GlcN in the world's smallest molecule. (2)A plurality of short-locked DNA sets are constructed to induce structural changes. DNA DNA synthesis by short chain DNA automatic synthesis machine The synthesis of DNA fragments and the use of DNA fragments and DNA fragments in the synthesis of DNA fragments and the use of DNA fragments and DNA fragments in the synthesis of DNA fragments and DNA fragments are described in detail below. As a result, RCS introduced DNA and DNA degradation enzymes, which were similar to those found in the disappearance of DNA constructs. 1, 2, and 3. Cell adhesion factors and differentiation-inducing factors support the development of cell culture.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Construction of a Reduction‐responsive DNA Microsphere using a Reduction‐cleavable Spacer based on a Nitrobenzene Scaffold

使用基于硝基苯支架的还原可裂解间隔基构建还原响应 DNA 微球

DOI：
10.1002/asia.202200142
发表时间：
2022
期刊：
Chemistry An Asian Journal
影响因子：
0
作者：
Higashi Sayuri L.;Isogami Ayaka;Takahashi Junko;Shibata Aya;Hirosawa Koichiro M.;Suzuki Kenichi G.N.;Sawada Shunsuke;Tsukiji Shinya;Matsuura Kazunori;Ikeda Masato
通讯作者：
Ikeda Masato

核酸とグリコペプチド誘導体からなる超分子ハイブリッド超構造体の階層構造解明

阐明由核酸和糖肽衍生物组成的超分子杂化超结构的层次结构