遺伝子デリバリーのための新規な分子骨格を有するポリカチオンベクターの開発

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本研究では、ポリリシン(PLL)とポリアミドアミンデンドロンからなるヘッド-テイル型ポリカチオンを合成し、PLLベクターの細胞内移行を効率化することによって、血清成分共存下で安定かつ良好な遺伝子発現効率を示す新規ベクターの開発し、さらに、良好な細胞内移行性に加えてヘッド-テイル型ポリカチオンに細胞認識機能を付与することによって細胞特異的な遺伝子導入システムとしての展開について検討を行った。ヘッド-テイル型ポリカチオンは、片末端がBoc基で保護されたエチレンジアミンの1級アミノ基ヘアクリル酸メチルをマイケル付加させる。その後、メチルエステル部分を、エチレンジアミンを用いエステルアミド交換する。このマイケル付加、エステルアミド交換を繰り返すことによってヘッド部を得た。その後、保護基を除去し、テイル部のβ-ベンジルオキシカルボニル-L-リシンN-カルボン酸無水物(Lys(Z)-NCA)の開環重合を行う。最終的に、酸処理を行うことによって、Lys(Z)をLysへ変換することによって、目的のヘッド-テイル型ポリカチオンを得ることに成功した。このポリカチオンについて、pDNAとのコンプレックス形成能をゲル電気泳動等により評価した後、培養細胞に対する遺伝子発現をルシフェラーゼアッセイにより評価した結果、ヘッド-テイル構造とすることによってPLLの遺伝子発現が著しく向上することが確認された。さらに、ヘッド部の先端にリガンド分子としてガラクトース残基を導入したものについて、ガラクトースレセプターが発現している細胞に対する取り込み量の時間依存性を、蛍光標識pDNAを用いて評価した結果、ガラクトースを導入していないものと比較して取り込みが促進されていることが確認され、リガンド分子の効果も働くことが確認された。