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機能性グアニン四重鎖を選択的に安定化するリガンドの創製研究

Research Project

Project/Area Number 16J08216
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical biology
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

馬 悦  東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsグアニン四重鎖 / 低分子化合物 / テロメア / トポロジー / グアニジン / G-quartet / Groove / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

グアニン残基を豊富に含む核酸の一本鎖配列では、グアニン四重鎖(G-quadruplex; G4)と呼ばれる特殊な高次構造が形成される。最近がん関連遺伝子のプロモーター領域で形成される「機能性G4」は、生命現象を担う新たな因子として捉えられ、これらを選択的に安定化する低分子化合物(G4リガンド)は、G4機能を制御するための分子プローブとして、またG4に存在する疾患への創薬リードとなることから、その創製が望まれている。G4構造は、G-quartet平面(各G4に共通する構造)とGroove(各G4形成配列により異なる)から構成される。本研究では、これらの二つの各サイトを認識するリガンドをそれぞれ共有結合で結合させた、新規二分子型のG4リガンドを創製することを目的としている。
昨年度の知見から、当初計画していたGroove標的型G4リガンドをG-quartet標的型リガンドであるOTD類に導入することは、溶解性等の物性の問題から、困難であることがわかった。そこで今年度は、リン酸と相互作用するカチオン類を数種類導入することを計画した。この際、6OTDに対してカチオン性官能基を導入する位置およびリンカー長について検討した。具体的には、カチオン性官能基を二種類(末端に一級アミノ基およびメチルピペラジノ基)、リンカー長を二種類(エチレングリーコールおよびジエチレングリコールに由来するリンカー)、を設計し、計4種類の化合物を合成した。その結果、ジエチレングリコールに由来するリンカーを介してメチルピペラジンをもつリガンドが、三種類のG4形成配列(テロメア、c-kit、K-ras)のうち、テロメアG4に対して選択性を有することを見出した。テロメアG4は、がん細胞のアポトーシスを惹起するため、今年度に見出したテロメアG4選択的なリガンドは、テロメアG4を標的とした創薬リードに繋がると考えられる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Telomeric G-Quadruplex-Stabilizing Ability of Macrocyclic Hexaoxazoles Bearing Three Side Chains2019

    • Author(s)
      Ma Yue、Iida Keisuke、Sasaki Shogo、Hirokawa Takatsugu、Heddi Brahim、Phan Anh、Nagasawa Kazuo
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 263-263

    • DOI

      10.3390/molecules24020263

    • NAID

      120007133102

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of G-quadruplex ligands for selective induction of a parallel-type topology2018

    • Author(s)
      Ma Yue、Tsushima Yamato、Sakuma Mai、Sasaki Shogo、Iida Keisuke、Okabe Sachiko、Seimiya Hiroyuki、Hirokawa Takatsugu、Nagasawa Kazuo
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 16 Issue: 40 Pages: 7375-7382

    • DOI

      10.1039/c8ob01702f

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Interactions between Telomeric i-Motif DNA and a Cyclic Tetraoxazole Compound2018

    • Author(s)
      Sedghi Masoud Shadi、Yamaoki Yudai、Ma Yue、Marchand Adrien、Winnerdy Fernaldo Richtia、Gabelica Valerie、Phan Anh Tuan、Katahira Masato、Nagasawa Kazuo
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 19 Issue: 21 Pages: 2268-2272

    • DOI

      10.1002/cbic.201800425

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A force sensor that converts fluorescence signal into force measurement utilizing short looped DNA2018

    • Author(s)
      Mustafa Golam、Chuang Cho-Ying、Roy William A.、Farhath Mohamed M.、Pokhrel Nilisha、Ma Yue、Nagasawa Kazuo、Antony Edwin、Comstock Matthew J.、Basu Soumitra、Balci Hamza
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 121 Pages: 34-40

    • DOI

      10.1016/j.bios.2018.08.073

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular architecture of G-quadruplex structures generated on duplex Rif1-binding sequences2018

    • Author(s)
      Masai Hisao、Kakusho Naoko、Fukatsu Rino、Ma Yue、Iida Keisuke、Kanoh Yutaka、Nagasawa Kazuo
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 293 Issue: 44 Pages: 17033-17049

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005240

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Random Formation of G-Quadruplexes in the Full-Length Human Telomere Overhangs Leads to a Kinetic Folding Pattern with Targetable Vacant G-Tracts2018

    • Author(s)
      Abraham Punnoose Jibin、Ma Yue、Hoque Mohammed Enamul、Cui Yunxi、Sasaki Shogo、Guo Athena Huixin、Nagasawa Kazuo、Mao Hanbin
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 57 Issue: 51 Pages: 6946-6955

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b00957

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Targeting glioma stem cells in vivo by a G-quadruplex-stabilizing synthetic macrocyclic hexaoxazole2017

    • Author(s)
      Nakamura Takahiro、Okabe Sachiko、Yoshida Haruka、Iida Keisuke、Ma Yue、Sasaki Shogo、Yamori Takao、Shin-ya Kazuo、Nakano Ichiro、Nagasawa Kazuo、Seimiya Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 3605-3605

    • DOI

      10.1038/s41598-017-03785-8

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Adaptive and Specific Recognition of Telomeric G-Quadruplexes via Polyvalency Induced Unstacking of Binding Units2017

    • Author(s)
      Abraham Punnoose Jibin、Ma Yue、Li Yuanyuan、Sakuma Mai、Mandal Shankar、Nagasawa Kazuo、Mao Hanbin
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 139 Issue: 22 Pages: 7476-7484

    • DOI

      10.1021/jacs.7b00607

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] FAN1 interaction with ubiquitylated PCNA alleviates replication stress and preserves genomic integrity independently of BRCA22017

    • Author(s)
      Porro Antonio、Berti Matteo、Pizzolato Julia、Bologna Serena、Kaden Svenja、Saxer Anja、Ma Yue、Nagasawa Kazuo、Sartori Alessandro A.、Jiricny Josef
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 1073-1073

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01074-6

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A G-quadruplex structure at the 5′ end of the H19 coding region regulates H19 transcription2017

    • Author(s)
      Mitsuko Fukuhara, Yue Ma, Kazuo Nagasawa, Fumiko Toyoshima
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 45815-45815

    • DOI

      10.1038/srep45815

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design and synthesis of unsymmetric macrocyclic hexaoxazoles compounds with ability to induce distinct G-quadruplex topologies in telomeric DNA2016

    • Author(s)
      Mai Sakuma, Yue Ma, Yamato Tsushima, Keisuke Iida, Takatsugu Hirokawa, Kazuo Nagasawa
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 14 Issue: 22 Pages: 5109-5116

    • DOI

      10.1039/c6ob00437g

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structural regulation by a G-quadruplex ligand increases binding abilities of G-quadruplex-forming aptamers2016

    • Author(s)
      Kaori Tsukakoshi, Yuri Ikuta, Koichi Abe, Wataru Yoshida, Keisuke Iida, Yue Ma, Kazuo Nagasawa, Koji Sode, Kazunori Ikebukuro
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 52 Issue: 85 Pages: 12646-12649

    • DOI

      10.1039/c6cc07552e

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Single Molecules Study of a Fluorescently Labeled Telomestatin Derivative and G-Quadruplex Interactions2016

    • Author(s)
      Parastoo Maleki, Yue Ma, Keisuke Iida, Kazuo Nagasawa, Hamza Balci
    • Journal Title

      Nucl. Acids Res.

      Volume: 45 Issue: 1 Pages: 288-295

    • DOI

      10.1093/nar/gkw1090

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] テロメアグアニン四重鎖構造をアンチパラレル型に誘起する鎖状型ヘキサオキサゾール化合物の合成および物性評価2019

    • Author(s)
      佐々木捷悟、松田未沙子、馬悦、長澤和夫
    • Organizer
      日本化学会 第99回春季年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖を標的としたLight-up型蛍光リガンドの創製研究2019

    • Author(s)
      若林勇樹、馬悦、飯田圭介、齋藤良太、長澤和夫
    • Organizer
      日本化学会 第99回春季年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖選択的に蛍光特性の変化するリガンドの創製2018

    • Author(s)
      馬悦、飯田圭介、齋藤良太、長澤和夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] The interaction analysis of a cyclic tetraoxazole with telomeric i-motif DNA2018

    • Author(s)
      Shadi Sedghi Masoud, Yudai Yamaoki, Yue Ma, Adrian Marchand, Fernaldo Richtia Winnerdy, Valerie Gabelica, Anh Tuan Phan, Masato Katahira, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      ISNAC 2018 (The 45rd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry)
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of linear hexaoxazoles as topology-selective G-quadruplex stabilizing ligands2018

    • Author(s)
      Shogo SASAKI, Yue Ma, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      BIONIC2018
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design and synthesis of macrocyclic hexaoxazole compounds as G-quadruplex ligands2018

    • Author(s)
      Yue Ma, Shogo Sasaki, Masayuki Tera, Keiko Shimamoto, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      2nd International BMS Symposium 2018 in Kyoto
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アニリン型側鎖を有する大環状ヘキサオキサゾール化合物の合成とグアニン四重鎖の安定可能2018

    • Author(s)
      松田未沙子、馬悦、小林美月、岡部幸子、広川貴次、清宮啓之、長澤和夫
    • Organizer
      日本薬学会 関東支部大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 大環状ヘキサオキサゾール誘導体を用いた生細胞内でのグアニン四重鎖構造の可視化2018

    • Author(s)
      安田瑞穂、馬悦、岡部幸子、清宮啓之、Young-Tae Chang、長澤和夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] In situ Click反応を基盤とする生細胞中でのG4の可視化2018

    • Author(s)
      安田瑞穂、馬悦、岡部幸子、Young-Tae Chang、清宮啓之、長澤和夫
    • Organizer
      第36回メディシナルケミストリーシンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖と相互作用する大環状オキサゾール型蛍光リガンドの創製2018

    • Author(s)
      馬 悦,飯田 圭介,長澤 和夫
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      第98回 日本化学会春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖構造を安定化するマルチバレント型大環状ヘキサオキサゾール化合物の合成および物性評価2018

    • Author(s)
      佐々木 捷悟,馬 悦,Hanbin Mao,長澤 和夫
    • Organizer
      第98回 日本化学会春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖構造の可視化を志向した大環状ヘキサオキサゾール化合物の合成2018

    • Author(s)
      安田 瑞穂,馬 悦,佐々木 捷悟,清宮 啓之,Young-Tae Chan,長澤 和夫
    • Organizer
      第98回 日本化学会春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural regulation of G-quadruplex-forming aptamers by a G-quadruplex ligand to control its binding ability2018

    • Author(s)
      Kaori Tsukakoshi, Yuri Ikuta, Kaoru Konda, Maui Nishio, Yue Ma, Kazuo Nagasawa, Yoshio Kato, Chikashi Nakamura, Koji Sode, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      第98回 日本化学会春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] テロメアグアニン四重鎖のトポロジー制御を志向したリガンドの創製と機能評価2017

    • Author(s)
      馬 悦, 佐々木 捷悟, 長澤 和夫
    • Organizer
      日本化学会第97回春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of cyclic polyoxazole compound and evaluation of its selective binding to G4 and i-motif.2017

    • Author(s)
      Sedghi Masoud, S., Ma, Y., Marchand, A., Gabelica, V., Nagasawa, K.
    • Organizer
      日本化学会第97回春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and evaluation of ligand for selective induction of topologies in telomeric G-quadruplex.2017

    • Author(s)
      Yue Ma, Shogo Sasaki, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      G4thering (6th International Meeting on Quadruplex Nuclic Acids: G4thering in Prague)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of cyclic polyoxazole compound as i-motif binder.2017

    • Author(s)
      Shadi Sedghi Masoud, Yue Ma, Adrien Marchand, Valerie Gabelica, Yudai Yamaoki, Masato Katahira, Anh Tuan Phan, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      G4thering (6th International Meeting on Quadruplex Nuclic Acids: G4thering in Prague)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and evaluation of a linear hexaoxazole as G-quadruplex stabilizing ligands.2017

    • Author(s)
      Shogo Sasaki, Yue Ma, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      G4thering (6th International Meeting on Quadruplex Nuclic Acids: G4thering in Prague)
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural regulation of G-quadruplex-forming aptamers by a G-quadruplex ligand2017

    • Author(s)
      Kaori Tsukakoshi, Yuri Ikuta, Yue Ma, Kazuo Nagasawa, Koji Sode, Kazunori Ikebukuro
    • Organizer
      G4thering (6th International Meeting on Quadruplex Nuclic Acids: G4thering in Prague)
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テロメアグアニン四重鎖のトポロジー制御を志向したリガンドの創製と機能評価2017

    • Author(s)
      馬 悦,佐々木 捷悟,長澤 和夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖を安定化する光架橋型低分子化合物の創製と活性評価2017

    • Author(s)
      佐久間 麻衣,松田 未沙子,馬 悦,塚越 かおり,池袋 一典,長澤 和夫
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] グアニン四重鎖を安定化する低分子化合物の創製及び神経膠腫幹細胞に対する選択的増殖抑制効果2017

    • Author(s)
      中村 貴大,馬 悦,岡部 幸子,吉田 喜香,矢守 隆夫,新家 一男,中野 伊知郎,清宮 啓之,長澤 和夫
    • Organizer
      第35回 メディシナルケミストリーシンポジウム
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Interaction of a cyclic tetraoxazole with i-motif DNA and its effect on this strructure2017

    • Author(s)
      Shadi Sedghi Masoud, Yudai Yamaoki, Yue Ma, Masato Katahira, Kazuo Nagasawa
    • Organizer
      ISNAC 2017 (The 44rd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A G-quadruplex structure at the 5-end of H19 coding region regulates H19 transcription.2016

    • Author(s)
      Mitsuko Fukuhara, Yue Ma, Kazuo Nagasawa, Fumiko Toyoshima
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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