肝細胞選択的な遺伝子導入を可能にする新規ペプチド性核酸キャリアーの構築

构建新型肽核酸载体，实现选择性基因转移至肝细胞

• 批准号: 11771471
• 负责人: 新留 琢郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11771471/
• 关键词: 遺伝子治療; 核酸キャリアー; 肝細胞; ペプチド; 糖; 遺伝子導入; ガラクトース

これまで、アミノ酸であるリジン残基から構成される樹状高分子(デンドリマー)が、細胞内への遺伝子導入キャリアーとして利用可能であることを明らかにしてきた。本年度は肝細胞選択的遺伝子導入を実現させる遺伝子キャリアーとして期待されるガラクトース修飾デンドリマーの合成を行い、プラスミドDNAとの複合体形成および動物実験によって肝細胞への遺伝子導入能について評価した。ガラクトース修飾デンドリマーの合成のために、アセチル化ガラクトースを担持する乳酸や、べンジル化ガラクトースを担持したセリン等のいくつかのガラクトース誘導体を合成した。一方、デンドリマー側はその末端にFmoc-Lys(Boc)-0Hをカップリングし、表面アミノ基の保護基を2種類とし、デンドリマー末端アミノ基全てに糖修飾されないような設計とした。デンドリマーのFmoc基を除去後、ガラクトース誘導体をHBTU-HOBt法でカップリングし、最終脱保護後、糖修飾デンドリマーを得ることが出来た。上記ガラクトース修飾デンドリマーとプラスミドDNAとの複合体形成について、DAPI染色後、蛍光顕微鏡で観察した結果、ガラクトース修飾することによって形成される凝集体の大きさが、修飾していないものと比較して大きくなっていることが明らかになった。デンドリマー表面に親水性基であるガラクトースが結合することにより、DNAとの凝集体の形状の違いが生じることがわかった。マウスの尾静脈よりガラクトース修飾デンドリマーとプラスミドDNA複合体を投与し、8時間後の各臓器でのレポーター遺伝子の発現を評価した。その結果、十分な発現量とは言えないまでも、肝臓に有意な発現が認められた。さらにガラクトース修飾のパターンや投与条件を最適化することで、肝細胞選択的な遺伝子導入を可能にする核酸キャリアーが構築できることが示唆された。

こ れ ま で, ア ミ ノ acid で あ る リ ジ ン residues か ら constitute さ れ る dendritic polymer (デ ン ド リ マ ー) が, intracellular へ の posthumous son 伝 import キ ャ リ ア ー と し て may use で あ る こ と を Ming ら か に し て き た. は liver cell sentaku this year's son 伝 import を be presently さ せ る heritage 伝 son キ ャ リ ア ー と し て expect さ れ る ガ ラ ク ト ー ス modified デ ン ド リ マ ー の synthetic を い, プ ラ ス ミ ド DNA と の complex formation お よ び animals be 験 に よ っ て hepatocellular へ の heritage 伝 child can import に つ い て review 価 し た. ガ ラ ク ト ー ス modified デ ン ド リ マ ー の synthetic の た め に, ア セ チ ル change ガ ラ ク ト ー ス を bear hold す る lactic acid や, べ ン ジ ル change ガ ラ ク ト ー ス を bear hold し た セ リ ン etc. の い く つ か の ガ ラ ク ト ー ス inductor を synthetic し た. Side of one party, デ ン ド リ マ ー は そ の end に Fmoc - Lys (Boc) - 0 h を カ ッ プ リ ン グ し, surface ア ミ ノ の protection base を 2 kinds と し, デ ン ド リ マ ー end ア ミ ノ base all て に sugar modified さ れ な い よ う な design と し た. デ ン ド リ マ ー の Fmoc を removed after, ガ ラ ク ト ー ス inductor を HBTU HOBt method で カ ッ プ リ ン グ し, eventually take off after protection, sugar, modified デ ン ド リ マ ー を have る こ と が た. Written ガ ラ ク ト ー ス modified デ ン ド リ マ ー と プ ラ ス ミ ド DNA と の complex formation に つ い て, after DAPI staining, 蛍 light 顕 micromirror で 観 examine し た results, ガ ラ ク ト ー ス modified す る こ と に よ っ て form さ れ る coagulation big collective の き さ が, modified し て い な い も の と compare し て big き く な っ て い る こ と が Ming ら か に な っ た . デ ン ド リ マ に ー surface hydrophilic matrix で あ る ガ ラ ク ト ー ス が combining す る こ と に よ り, DNA と の coagulation collective の shape の violations い が raw じ る こ と が わ か っ た. マ ウ ス の caudal vein よ り ガ ラ ク ト ー ス modified デ ン ド リ マ ー と プ ラ ス ミ ド DNA complex を cast with し, の eight time after each viscera で の レ ポ ー タ ー posthumous son 伝 の 発 now を review 価 し た. そ の results, very な 発 now quantity と は said え な い ま で も routine, liver に intentionally な 発 が now recognize め ら れ た. さ ら に ガ ラ ク ト ー ス modified の パ タ ー ン を cast with や conditions optimization す る こ と で, liver cells, sentaku な of 伝 son import を may に す る nucleic acid キ ャ リ ア ー が build で き る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

K.Yoshida: "Interaction of Pleurocidin and its Analogs with Phospholipid Membrane and their Antibacterial Activity"J.Peptide Res.. (印刷中).

K. Yoshida：“Pleurocidin 及其类似物与磷脂膜的相互作用及其抗菌活性”J. Peptide Res..（出版中）。

T.Niidome: "Antibacterial Activity of Arg/Pro-rich Bactenecin 5 Model Peptides and Their Interaction with Phospholipid Membranes"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73巻. 1397-1402 (2000)

T.Niidome：“富含 Arg/Pro 的 Bactenecin 5 模型肽的抗菌活性及其与磷脂膜的相互作用”Bull.Chem.Soc.Jpn.. Vol. 73. 1397-1402 (2000)

Takuro Niidome et al.: "Membrane-Perturbing and -Fusogenic Activities of Amphiphilic Halical Peptides and their Usage in Gene Delivery Systems into Cells"Current Topics in Peptide & Protein Research. (印刷中).

Takuro Niidome 等人：“两亲性清肽的膜扰动和融合活性及其在细胞基因传递系统中的用途”肽和蛋白质研究的当前主题（正在出版）。

Takuro Niidome et al.: "Influence of Lipophilic Groups in Cationic α-Helical Peptides on Their Abilities to Bind with DNA and Deliver Gene into Cells"Journal of Peptide Research. 54. 361-367 (1999)

Takuro Niidome 等人：“阳离子 α-螺旋肽中的亲脂基团对其与 DNA 结合并将基因传递到细胞中的能力的影响”，肽研究杂志 54. 361-367 (1999)。

Yumiko Hori et al.: "Orientational Bchavior of Phospholipid Membranes with Mastoparan Studied by P^<31> Solid State NMR"FEBS Letters. 455. 228-232 (1999)

Yumiko Hori 等人：“通过 P^<31> 固态 NMR 研究磷脂膜与 Mastoparan 的取向行为”FEBS Letters。