Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

Preparation and Characterization of the Histidine-graft-Low Molecular Weight Water-Soluble Chitosan as a Gene Carrier

유전자 전달체로서 히스티딘이 결합된 저분자량 수용성 키토산의 제조와 특성

  • Park, Jun-Kyu (Department of Polymer Science and Engineering, Sunchon National University) ;
  • Kim, Dong-gon (Department of Polymer Science and Engineering, Sunchon National University) ;
  • Choi, Changyong (Department of Polymer Science and Engineering, Sunchon National University) ;
  • Jang, Mi-Kyeong (Department of Polymer Science and Engineering, Sunchon National University) ;
  • Nah, Jae-Woon (Department of Polymer Science and Engineering, Sunchon National University)
  • 박준규 (순천대학교 공과대학 신소재응용공학부 고분자공학전공) ;
  • 김동곤 (순천대학교 공과대학 신소재응용공학부 고분자공학전공) ;
  • 최창용 (순천대학교 공과대학 신소재응용공학부 고분자공학전공) ;
  • 장미경 (순천대학교 공과대학 신소재응용공학부 고분자공학전공) ;
  • 나재운 (순천대학교 공과대학 신소재응용공학부 고분자공학전공)
  • Received : 2007.08.22
  • Accepted : 2007.10.11
  • Published : 2007.12.10
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Abstract

To improve transfection efficiency, we prepared histidine-low molecular weight water-soluble chitosan (LMWSC) having the potential to form complex with DNA as a cationic polymer. Histidine-LMWSC was synthesized by the esterification reaction and removing phthaloyl group. The histidine-LMWSC was characterized using FT-IR, $^1H$ NMR spectra. Histidine-LMWSC was complexed with plasmid DNA (pDNA) in various polymer/DNA (N/P) weight ratios, and the complex was identified using gel retardation assay. The particle sizes of the hisitidine-LMWSC/DNA complexes were measured on a DLS instrument by fixing the histidine-LMWSC/DNA weight ratio of 10/1. Owing to the utilization of a large excess amount of cationic LMWSC against anionic DNA, the particle size of histidine-LMWSC/DNA complexes was in the range of 100~200 nm. Therefore, histidine-LMWSC will be useful in the development of gene carriers.

양이온성 천연고분자 물질로서 유전자와 효과적으로 복합체를 형성할 수 있는 저분자량 수용성 키토산(LMWSC)에 유전자 발현 효율을 높이기 위해 histidine을 컨쥬게이션 시킨 유전자 전달체를 제조하였다. 히스티딘-LMWSC의 제조는 무수프탈산으로 LMWSC의 아민기를 보호한 후 히스티딘과 결합한 다음 무수프탈산을 제거하는 반응으로 제조하였다. 제조한 유전자 전달체의 물리화학적 특성은 FT-IR과 NMR 스펙트럼을 통하여 확인하였고, 전기영동 결과로부터 본 실험에서 제조된 유전자 전달체와 DNA가 복합체를 형성하였다는 것을 알 수 있었다. 또한 유전자 전달체의 입자크기는 DLS를 이용하여 측정한 결과 히스티딘-LMWSC-DNA 복합체입자의 크기는 100~200 nm임을 확인하였다. 이로부터 히스티딘을 함유하는 LMWSC가 유전자 전달체로서 사용될 수 있음을 확인하였다.

Keywords

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