双頭型ボロン酸分子と糖による複合糖鎖の合成とそれらの生体高分子との相互作用の研究

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天然多糖の一種であるシゾフィランと核酸との特異的な相互作用を期待し、シゾフィラン側鎖に種々のアミノ酸を導入したアミノ酸修飾シゾフィランの合成を行った。まず、側鎖グルコースを過ヨウ素酸酸化処理し、1,2ジオールの酸化的開裂に伴うアルデヒド体を得た。このアルデヒド体とアミノ酸との還元的アミノ化反応により目的とするアミノ酸修飾シゾフィランを合成することができた。今回、アミノ酸としてアニオン性のセリン(Ser)とカチオン性のリシン(Lys)、アルギニン(Arg)をそれぞれ導入することに成功した。合成したアミノ酸修飾シゾフィランと核酸(poly(C))との相互作用をCDスペクトルで評価した。その結果、カチオン性のアミノ酸であるアルギニンやリシン修飾シゾフィラン-poly(C)複合体において、大きな融解温度の上昇が確認された。また、融解温度はアミノ酸の導入率の増加に伴い、上昇する傾向を示した。一方でアニオン性アミノ酸であるセリン修飾シゾフィランではpoly(C)と複合体は形成するものの、未修飾シゾフィランと比較して融解温度が減少する結果となった。これらの結果はアミノ酸残基と核酸のリン酸残基間での静電相互作用で無理なく説明されると考える。以上の結果から、アミノ酸修飾シゾフィランは核酸と複合体を形成すると同時に、その残基の電荷によって複合体の安定性が制御できることが明らかとなった。言うまでもなくアミノ酸は生体適合性の機能性分子である。よって、今回合成したアミノ酸修飾シゾフィランは潜在的に遺伝子ベクターとしての機能を有していると考えられる。さらにこれらの実験結果を基に、今後シゾフィランに細胞指向性ペプチドを導入することも可能になると期待される。