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Investigation of mechanisms of action of RNAi related nucleic acid drugs by imaging analyses

Research Project

Project/Area Number 20K05745
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Kamiya Yukiko  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00527947)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords核酸医薬 / nucleic acid drug / anti-miRNA / miRNA / siRNA / RNAi / RISC / 可視化解析 / アンチセンス核酸
Outline of Research at the Start

本研究は、非環状型人工核酸からなるsiRNAおよびAMOの活性発現機構を明らかにすることを目的としている。その一環として、siRNAやAMOの活性複合体を捉えるために、AMO-miRISCおよびsiRISC-mRMA複合体を検出する手法を開発し、細胞内可視化解析を実施する。

Outline of Final Research Achievements

siRNAs and antisense nucleic acids are expected to be nucleic acid drugs that inhibit disease-related RNAs. The purpose of this study was to elucidate the mechanism of activity of siRNA and anti-miRNA nucleic acids designed by acyclic artificial nucleic acids. For this we attempted to developed the scheme to perform intracellular visualization analyses. To detect the expected complexes of these functional nucleic acids with RISC, we designed the methods that enable signal amplification by RCA system or FRET detection only when the complexes are formed. We succeeded in the observation of fluorescent signals from the expected complex in cells. Based on our results, we proposed the mechanism of action of the functional nucleic acids.
This approach is a valuable tool for further understanding of the mechanism of the nucleic acid drugs and contributing to the development of more effective, and safer therapeutic anti-miR drugs.
The result is currently being submitted for publication.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発された手法や細胞生物学的知見は、核酸医薬の作用機序の解明に貢献すると期待される。また、得られた知見を活用することで、より効果的で安全なsiRNAや抗miR核酸の開発に貢献すると期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Syntheses of Base-Labile Pseudo-Complementary SNA and L-aTNA Phosphoramidite Monomers2023

    • Author(s)
      Sato Fuminori、Kamiya Yukiko、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 88 Issue: 2 Pages: 796-804

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c01911

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Xeno nucleic acids (XNAs) having non-ribose scaffolds with unique supramolecular properties2022

    • Author(s)
      Asanuma Hiroyuki、Kamiya Yukiko、Kashida Hiromu、Murayama Keiji
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Issue: 25 Pages: 3993-4004

    • DOI

      10.1039/d1cc05868a

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development and Modification of Pre-miRNAs with a FRET Dye Pair for the Intracellular Visualization of Processing Intermediates That Are Generated in Cells2021

    • Author(s)
      Kamiya Yukiko、Kamimoto Hiroshi、Zhu Hongyu、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Issue: 5 Pages: 1785-1785

    • DOI

      10.3390/s21051785

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intrastrand backbone-nucleobase interactions stabilize unwound right-handed helical structures of heteroduplexes of L-aTNA/RNA and SNA/RNA2020

    • Author(s)
      Kamiya Yukiko、Satoh Tadashi、Kodama Atsuji、Suzuki Tatsuya、Murayama Keiji、Kashida Hiromu、Uchiyama Susumu、Kato Koichi、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      Communications Chemistry

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 156-156

    • DOI

      10.1038/s42004-020-00400-2

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Investigation of Strand-Selective Interaction of SNA-Modified siRNA with AGO2-MID2020

    • Author(s)
      Kamiya Yukiko、Takeyama Yuuki、Mizuno Tomonari、Satoh Fuminori、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 15 Pages: 5218-5218

    • DOI

      10.3390/ijms21155218

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      日本核酸医薬学会第7回年会
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      神谷由紀子
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      佐藤史経, 神谷由紀子, 浅沼浩之
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  • [Presentation] 細胞内イメージングによるSNA型抗miRNA核酸と標的miRNAの相互作用の可視化2022

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      朱 紅宇, 神谷由紀子, 浅沼浩之
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      日本化学会第101春季年会
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  • [Presentation] Development of siRNA and anti-miRNA oligonucleotide modified with SNA or L-aTNA2021

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      Yukiko Kamiya, Fuminori Sato, Tomonari Mizuno, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      Pacifichem2021
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of acyclic nucleic acid incorporating pseudocomplementary bases to promote hybridization with RNA2021

    • Author(s)
      Fuminori Sato, Keiji Murayama, Yukiko Kamiya, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      Pacifichem2021
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Elucidation of the Mechanism of SNA-Anti-miRNA through Intracellular Imaging2021

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      朱紅宇、神谷由紀子、浅沼浩之
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      2021年度東海高分子研究会学生発表会
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  • [Presentation] SNAの自己相互作用抑制法の開発と抗miRNA核酸の高活性化2021

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      佐藤史経, 村山恵司, 神谷由紀子, 浅沼浩之
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
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  • [Presentation] SNA型抗miRNAアンチセンス核酸の作用機序解明に向けたイメージング解析2021

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      朱紅宇、神谷由紀子、浅沼浩之
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      第15回バイオ関連化学シンポジウム
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  • [Presentation] 二次構造形成を抑制することによるSNA型抗miRNA核酸の高活性化2021

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      佐藤史経, 村山恵司, 神谷由紀子, 浅沼浩之
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      生体機能関連化学部会若手の会 第32回サマースクール
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  • [Presentation] FRET型pre-miRNAの開発とmiRNA成熟過程の可視化解析2021

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      神谷由紀子, 神 元寛, 朱 紅宇, 浅沼浩之
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第6回年会
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  • [Presentation] 高次構造形成の抑制によるSNA型抗miR核酸の高活性化2021

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      佐藤史経, 村山恵司, 神谷由紀子, 浅沼浩之
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      日本核酸医薬学会第6回年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] SNA型抗miRNAアンチセンス核酸の作用機序解明に向けたイメージング解析2021

    • Author(s)
      朱 紅宇, 神谷由紀子, 浅沼浩之
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      日本核酸医薬学会第6回年会
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  • [Presentation] SNA型抗miR核酸の高次構造形成抑制と高活性化2021

    • Author(s)
      佐藤史経, 村山恵司, 神谷由紀子, 浅沼浩之
    • Organizer
      日本核酸医薬学会第6回年会 サテライト若手シンポジウム
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  • [Presentation] 非環状型人工核酸を用いた核酸医薬を指向する機能性核酸の設計" (WS11:生体分子の人工設計で切り開く生命科学研究)2021

    • Author(s)
      神谷由紀子
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      第21回日本蛋白質科学会年会
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      佐藤史経, 村山恵司, 神谷由紀子, 浅沼浩之
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  • [Presentation] RNAを認識する非環状型人工核酸の結晶構造解析2020

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      神谷由紀子, 佐藤匡史, 兒玉篤治, 鈴木達哉, 内山 進, 加藤晃一, 浅沼浩之
    • Organizer
      第30回バイオ・高分子シンポジウム
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  • [Presentation] Pseudo complementary塩基対を用いたSNA型アンチセンス核酸の高活性化2020

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  • [Presentation] 非環状型核酸と修飾塩基からなる抗miR核酸の開発2020

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  • [Presentation] Pseudo complementary塩基対を用いたSNA型アンチセンス核酸の開発2020

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  • [Presentation] Helix of life: New study shows how 'our' RNA stably binds to artificial nucleic acids2020

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    • Organizer
      第3回 ExCELLSシンポジウム
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  • [Book] 「光応答性DNAの搭載によるナノマシンとナノ構造体の光制御」進化を続ける核酸化学 日本化学会編2021

    • Author(s)
      浅沼浩之, 神谷由紀子
    • Total Pages
      228
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759814019
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] アミダイトモノマー2022

    • Inventor(s)
      浅沼浩之、佐藤史経、神谷由紀子
    • Industrial Property Rights Holder
      浅沼浩之、佐藤史経、神谷由紀子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 一本鎖ポリヌクレオチド2021

    • Inventor(s)
      浅沼浩之、神谷由紀子、佐藤経文、村山恵司、横山純也
    • Industrial Property Rights Holder
      浅沼浩之、神谷由紀子、佐藤経文、村山恵司、横山純也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
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    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] RNA作用抑制剤及びその利用2020

    • Inventor(s)
      浅沼浩之、神谷由紀子、村山恵司、石本卓嗣、國料俊男、その他
    • Industrial Property Rights Holder
      浅沼浩之、神谷由紀子、村山恵司、石本卓嗣、國料俊男、その他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
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    • Overseas

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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