ガン治療用ナノデバイスとしての核酸ナノマシンシステムの構築

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自己相補配列を持つステムループDNAの二量体化に及ぼすカチオン性くし型共重合体、PLL-g-Dexの効果分子内で相同的部位を有し、分子内構造を形成する核酸鎖間のハイプリット形成は一般的に不利となる。そこで、分子内構造を有する核酸の分子間ハイブリット形成に及ぼすPLL-g-Dexの効果を、ステムループ構造を形成する配列(DIS25)で評価した。PLL-g-Dexの非存在下では24時間インキュベーションしても、分子間ハイブリッドの形成は観察されなかった。一方、PLL-g-Dexの存在下では、分子間二重鎖が優位に形成することがわかった。PLL-g-Dexは分子内ステムループ構造に比べ、分子間二重鎖構造をより安定化すると考えられる。高分子電解質複合体IPEC形成を利用したステムループ型DNAの構造スイッチングDIS25配列は、分子内ステムループ構造が安定であるが、PLL-g-Dexにより分子間二重鎖に転移する。そこで、PLL-g-Dexの有無により、DIS25配列の構造転移を制御できると考えた。50℃においてDIS25配列([DIS25]:[T-DIS25-D]=4:1)溶液にPLL-g-Dexを添加すると、分子間二重鎖が形成される。その後、アニオン性高分子であるPVSを添加すると、PLL-g-DexとDNAの複合体がPVSにより解離され、DNA構造が分子間二重鎖からステムループ構造に戻っることがわかった。さらに、PLL-g-DexとPVSを繰り返し添加することにより、二つの構造間をスイッチングできることがわかった。PLL-g-Dexを用いて、高分子電解質複合体の解離・再形成を利用することで核酸構造を繰り返しスイッチング出来ることがわかった。