新規人工核酸"グライコ核酸"の創製

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本研究ではペプチド核酸に糖鎖を導入したグライコ核酸を設計・創製する。そして1)糖鎖導入で従来のPNAに両親媒性を付与することで20mer以上の長鎖DNAに対する二重鎖形成能を飛躍的に高める、2)糖鎖の持っ親水性を活用して疎水性の高いインターカレーターの導入を可能にする、ことを目標とする。18年度の研究成果において本研究の目標に掲げた親水性の付与を実現したので、19年度は得られたグライコ核酸のタンパク質との特異的相互作用について検討した。まず18年度に確立したグライコ核酸の"ヌクレオシド"モノマーの合成法に従い、アミノ酸リンカーにD-およびL-Lysを用いて機能分子としてマンノースを導入したカートリッジモノマーを設計・合成した。さらにFmoc固相合成法によりマンノースユニットを持った"グライコ核酸"を合成し、マンノースに特異的なレクチンであるConcanavalin A(ConA)を使用して、グライコ核酸との相互作用を蛍光強度の変化で評価した。その結果、PNA中にマンノースユニットを1つ導入したグライコ核酸のConA認識能力は単糖と同程度であったが、二つ導入した系では糖のクラスター効果に由来する高い認識力が認められた。このように、任意の場所に任意の数の糖モノマーを導入できる本研究のグライコ核酸の特徴を活かすことで、高いタンパク質認識能を付与可能なことも明らかとなった。本研究者はアゾベンゼンのような疎水性の高いインターカレーターをPNA中に導入する方法も併せて確立したので、本申請研究のグライコ核酸と組み合わせることで更なる高機能化が期待できる。