| Project/Area Number |
23K26772
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| Project/Area Number (Other) |
23H02079 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 37010:Bio-related chemistry
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| Research Institution | Institute of Science Tokyo |
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Principal Investigator |
大窪 章寛 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (60376960)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | RNAアプタマー / 核酸合成 / 核酸医薬 |
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| Outline of Research at the Start |
SELEXによって得られたRNAに化学修飾基を導入した約20,000種類程度の修飾RNAを搭載したRNAアプタマーアレイを数十枚合成し、蛍光ラベル化 した標的化合物との結合能測定に活用することで、結合の高い修飾RNAアプタマーの選別を行う。40量体を超える多種類のRNAを搭載したRNAア プタマーアレイの高純度合成は非常に困難であり、これまでに報告例はないが、本研究課題では独自に開発した革新的RNA合成技術(2’-O-ビ ニルRNAユニットと活性化剤内包型固相担体を利用したRNA合成、および高密度合成が可能なフローシステム)を基盤にして、そのRNAアプタマ ーアレイの合成を達成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題ではSELEXによって得られたRNAをリード化合物にして、さらに化学修飾基を導入した約20,000種類程度の修飾RNAを搭載したRNAアプタマーアレイを数十枚合成し、蛍光ラベル化した標的化合物との結合能測定に活用することで、結合の高い修飾RNAアプタマーの選別を行う。40量体を超える多種類のRNAを搭載したRNAアプタマーアレイの高純度合成は非常に困難であり、これまでに報告例はないが、本研究課題では独自に開発した革新的RNA合成技術（2’-O-ビニルRNAユニットと活性化剤内包型固相担体を利用したRNA合成、および高密度合成が可能なフローシステム）を基盤にして、そのRNAアプタマーアレイの合成を達成する。
2023年度は、2’-O-ビニルウリジン5’-ホスホロアミダイトユニット、および2’-O-ビニルウリジン3’-ホスホロアミダイトユニットの高効率合成法の確立を行なっただけでなく、この合成法が大量合成スケール（数十グラムスケール）にも適用可能であることを明らかにした。また、2つのホスホロアミダイトユニットの合成工程数と収率を比較すると、5’-ホスホロアミダイトユニットの合成工程数は3’-ホスホロアミダイトユニットより2工程多いものの、5’-ホスホロアミダイトユニットの方が、全工程収率は2.5倍以上高いことが分かった。さらに、独自で開発したフローシステムを用いて40量体のRNAを合成し鎖伸長効率を詳細に調べたところ、反応時間2分間で5’-ホスホロアミダイトユニットでは99.9%以上、3’-ホスホロアミダイトユニットでは99.6%とDNA合成に近い、非常に高い合成効率で合成できることが分かった。現在では、これらの知見をもとに、他のヌクレオシドのホスホロアミダイトの合成し、それらの鎖伸長効率を調べている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2023年度は、当初の計画通り、2’-O-ビニルRNAユニットの合成ルートの確立、および2’-O-ビニルウリジンユニットの高い鎖伸長効率を明らかにできた。これらは、2024年度以降に行うRNAアプタマーアレイの合成の要素技術として重要な成果であることから、研究が順調に進展できているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2'-O-ビニルRNAユニットと活性化剤内包型固相担体を利用したRNA合成、および高密度合成が可能なフローシステムを利用して、RNAアプタマーアレイの合成を行う。さらに、RNAアプタマーアレイを用いたFAD結合RNAアプタマーの分子進化を行い、従来のRNAアプタマーよりも10倍以上の結合能を有する修飾RNAを獲得する。
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