光応答性デンドリマ-の合成と機能

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デンドリマ-は天然高分子の様に複雑ではないものの、シンプルな高分子として低分子合成的手法を用い自由に分子設計し構造制御が可能な分子である。デンドリマ-化合物は並外れた対称性・高度な枝分かれ・単一な分子量・高い末端官能基密度を持ち、世代が大きくなるにしたがい数nm〜数十nmの球状高分子となり、タンパク質類似のナノスケール組織体として最近注目されている。我々はデンドリマ-の最大の特徴である単一の分子サイズを刺激により可逆的に変化させ、その特性をコントロールすることを目的に研究を開始した。デンドリマ-の末端に塩基性官能基を持ち、繰り返し単位となる枝骨格にアゾベンゼンを導入した光応答性デンドリマ-は紫外・可視光照射により分子サイズを制御可能なことを明かにした。また、DNA分子との相互作用において分子サイズの影響を強く受けることを支持する結果が得られた。それらの知見をもとに人工ベクターとしての評価を行っている。現在遺伝子治療に用いられているベクターはウイルスやリポソームである。しかしウイルスでは安全性の問題や導入可能な遺伝子の大きさに限界があり、リポソームでは発現が一時的であり、導入効率が低いなどの問題点が指摘されている。今後、光応答性デンドリマ-に核内へ積極的に移行するためのシグナルペプチドを修飾するなどしてこれらの問題点を克服出来るのではないかと考えている。デンドリマ-化合物は分子設計を自由に行い、構造制御が可能な巨大分子である。同様に巨大分子である生体高分子をターゲットとした機能性化合物の素材として今後ますます注目を集めることが期待される。