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主鎖骨格改変型人工核酸の大量合成法を基盤とした組織化核酸二重鎖の設計

Research Project

Project/Area Number 10J05521
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山崎 直美  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords人工核酸 / RNA干渉 / オフターゲット効果 / 二重鎖形成 / RNA類縁体 / siRNA / トリアゾール連結型RNA / クリック化学 / トリアゾール連結型DNA / 逆転写反応 / 二重らせん / 遺伝子解析 / グリコシル化 / トリアゾール連結核酸 / チミン塩基対 / 水銀架橋 / 時間分解マイクロ波伝導度測定 / 電子移動度 / DNAオリゴマーの組織化
Research Abstract

本研究は,主鎖骨格改変型人工核酸の組織化核酸二重鎖の設計・合成を行うことを目的としている.昨年度までに,デオキシリボ型の構造多様化を指向し,^<TL>DNAの分子設計をRNA類縁体合成に適用したリボヌクレオシド型類縁体(^<TL>RNA)の単量体合成法を報告している.通常,非天然型連結部をもつRNA類縁体は2'位水酸基の存在が合成上の制約となるため,その報告例はDNA類縁体と比べて限られていたが,^<TL>RNAはクリック伸長法の官能基許容性の高さを活用することで簡便に合成することができる.本年度は,^<TL>RNAの機能発現を指向し,RNA干渉を標的とした分子設計・合成を行った.RNA干渉は近年実用化が期待されるが,天然RNA自身の不安定性や,オフターゲット効果などが懸念され,siRNAの実用化には多くの問題が存在する.我々は^<TL>RNAをsiRNAのガイド鎖として利用できることに着目し,オフターゲット効果を抑制し,持続性の高いRNA干渉が実現できると期待した.その分子設計では,タンパクによりリン酸部が厳密に認識される上流部はリン酸ジエステル連結型構造を保持し,下流部及びオフターゲット効果において切断部位となり得る中間部(9-10塩基間)はトリアゾール連結型構造とした.本研究では,短鎖のモデル基質を用いた天然RNAとのキメラ型オリゴマーの合成手法を確立した.固相合成法を用いてクリック化学により核酸伸長を行った後,5'末端に水酸基をもつ連結単量体を導入した.核酸合成で汎用されているホスホアミダイト法を利用することで,天然RNAが^<TL>RNAの5'側に伸長可能であることを見出した.この^<TL>RNAを含むキメラ型オリゴマーがガイド鎖として高い活性と持続性をもつことが期待され,生命科学分野の発展を支える人工核酸の合成法を開拓することができた.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Triazole-linked Analogues of RNA (<sup>TL</sup>RNA)2012

    • Author(s)
      Tomoko Fujino, Kenta Endo, Naomi Yamazaki, Hiroyuki Isobe
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 41 Issue: 4 Pages: 403-405

    • DOI

      10.1246/cl.2012.403

    • NAID

      10030544765

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient and Improved Synthesis of Triazole-Linked DNA (^<TL>DNA) Oligomers2011

    • Author(s)
      Tomoko Fujino, Naomi Yamazaki, Ai Hasome, Kenta Endo, Hiroyuki Isobe
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 53(7) Issue: 7 Pages: 868-870

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2011.12.026

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Triazole-Linked DNA as a Primer Surrogate in the Synthesis of First-Strand cDNA2011

    • Author(s)
      Tomoko Fujino, Ken-ichi Yasumoto, Naomi Yamazaki, Ai Hasome, Kazuhiro Sogawa, Hiroyuki Isobe
    • Journal Title

      Chemistry-An Asian Journal

      Volume: 6(11) Issue: 11 Pages: 2956-2960

    • DOI

      10.1002/asia.201100712

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Mobility in a Mercury-mediated Duplex of Triazole-linked DNA (^<TL>DNA)2011

    • Author(s)
      Hiroyuki Isobe, Naomi Yamazaki, Atsushi Asano, Tomoko Fujino, Waka Nakanishi, Shu Seki
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 40 Pages: 318-319

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トリアゾール連結型RNAの合成法の開発2013

    • Author(s)
      山崎直美・藤野智子・遠藤健太・磯部寛之
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      草津市
    • Year and Date
      2013-03-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] トリアゾール連結型RNAの合成法の開発2012

    • Author(s)
      山崎直美・遠藤健太・藤野智子・磯部寛之
    • Organizer
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 水銀架橋トリアゾール連結核酸二重鎖の電子移動度2011

    • Author(s)
      山崎直美, 浅野敦資, 藤野智子, 中西和嘉, 関修平, 磯部寛之
    • Organizer
      第22回万有仙台シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2011-12-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Function of Triazole-Linked DNA (^<TL>DNA)2011

    • Author(s)
      Naomi Yamazaki, Tomoko Fujino, Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      大連理工大学シンポジウム
    • Place of Presentation
      大連理工大学
    • Year and Date
      2011-12-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 水銀架橋トリアゾール連結核酸二重鎖の電子移動度2011

    • Author(s)
      山崎直美
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • Place of Presentation
      神奈川大学横浜キャンパス
    • Year and Date
      2011-03-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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