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筋ジストロフィー治療薬を目指した新規人工核酸の合成

Research Project

Project/Area Number 25288074
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Bio-related chemistry
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

関根 光雄  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (40111679)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2013: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Keywords2'-O-修飾RNA / 人工核酸 / 筋ジストロフィー / エキソンスキッピング / 2'-O-MCE-RNA / 2-チオウラシル / 2ーチオチミン / 核酸医薬 / ホスホロチオエートRNA / 酵素耐性 / 2,6-ジアミノプリン / (ピロール-2-イル)カルボニル基 / 塩基対形成能
Outline of Annual Research Achievements

本年度では、鎖中のヌクレオシドをすべて2'-O-MCE基が導入されたホスホロチオエート型の30量体の合成を検討した。その結果、GMPの基準を満たす高純度の目的物を得ることができた。これを用いて、国立精神神経センターの武田伸一研究室と共同研究で実際に筋ジストロフィー病のモデルマウスであるMDX52を使ってそのエキソンスキッピング活性について調べたところ、従来開発された臨床試験で検討中の2'-O-Me-RNAやモルホリノ核酸よりも極めて高い活性をもつことがわかった。この研究成果は今後の筋ジストロフィー治療にとっても重要なものである。さらに、2-チオウラシル塩基の代わりに2-チオチミン塩基を導入したものの方が、エキソンスキッピング活性がかなり向上することも見いだした。この研究成果をもとに、次の研究の展開として、糖部やリン酸部だけでなく、塩基部もさらに修飾することによって、エキソンスキッピング活性が向上することを期待して、2-チオウラシル塩基にさらに5位にプロパルギル基を導入した2’-O-メチルRNAのオリゴマーを合成した。この修飾塩基を含むオリゴマーはプロパルギル基を持たないものに比べて極めて高い標的相補鎖RNA に対して強い結合能をもつことがわかった、今後は、これらの知見を活用して、このような多重修飾したウラシル塩基を導入した2’-O-MCE-RNAのホスホロチオエート体の合成を行う予定である。
本研究の結果、我々は、極めて有望な新しい筋ジストロフィー治療薬として、ウリジン塩基の代わりに2-チオウラシル塩基を導入したホスホロチオエート型の2'-O-MCE-RNA30量体を開発することに成功した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Development of New Methods for Synthesis of Artificial Nucleic Acids having Various Functional Groups2014

    • Author(s)
      Ohkubo, Akihiro; Seio, Kohji; Sekine, Mitsuo
    • Journal Title

      JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY JAPAN

      Volume: 72 Pages: 899-909

    • NAID

      130004691490

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and properties of oligonucleotides modified with 2'-O-(2-carboxyethyl)nucleotides and their carbamoyl derivatives.2014

    • Author(s)
      Yamada T, Masaki Y, Okaniwa N, Kanamori T, Ohkubo A, Tsunoda H, Seio K, Sekine M
    • Journal Title

      Org Biomol Chem.

      Volume: 12 Issue: 33 Pages: 6457-6464

    • DOI

      10.1039/c4ob01260g

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of 5- and/or 2-modified 2'-O-cyanoethyl uridine residue: 2'-O-cyanoethyl-5-propynyl-2-thiouridine as an efficient duplex stabilizing component.2014

    • Author(s)
      Masaki Y, Miyasaka R, Hirai K, Kanamori T, Tsunoda H, Ohkubo A, Seio K, Sekine M
    • Journal Title

      Org Biomol Chem.

      Volume: 12 Issue: 7 Pages: 1157-1162

    • DOI

      10.1039/c3ob41983e

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical Synthesis of UlsnRNA Derivatives2013

    • Author(s)
      Ohkubo, A.; Kondo, Y.; Suzuki, M.;Kobayashi, H.;Kanamori, T.; Masaki, Y.; Seio, K.; Nagai, K.; Sekine, M
    • Journal Title

      Org. Lett

      Volume: 15 Issue: 17 Pages: 4386-4389

    • DOI

      10.1021/ol401917r

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Base recognition of gap sites in DNA-DNA and DNA-RNA duplexes by short oligonucleotides.2013

    • Author(s)
      Yamada K, Ohkubo A, Esaka Y, Kanamori T, Masaki Y, Seio K, Sekine M.
    • Journal Title

      Bioorg Med Chem Lett.

      Volume: 23 Issue: 11 Pages: 3448-51

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.03.054

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remarkable stabilization of antiparallel DNA triplexes by strong stacking effects of consecutively modified nucleobases containing thiocarbonyl groups.2013

    • Author(s)
      Yamada K, Hattori Y, Inde T, Kanamori T, Ohkubo A, Seio K, Sekine M.
    • Journal Title

      Bioorg Med Chem Lett.

      Volume: 23 Issue: 3 Pages: 776-8

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.11.079

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遺伝子制御機能をもつ人工核酸の合成研究2015

    • Author(s)
      関根光雄
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部  船橋キャンパス/薬学部
    • Year and Date
      2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 核酸医薬を指向した修飾オリゴヌクレオチドの創成2015

    • Author(s)
      関根光雄
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸学院大学
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Studies on modified oligonucleotides capable of precise recognition and strong binding affinity for target nucleic acids2014

    • Author(s)
      Mitsuo Sekine
    • Organizer
      The 41th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry
    • Place of Presentation
      Kitakyushu International Conference Center
    • Year and Date
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Sutudies of Modified Oligonucleotides Directed toward Nucleic Acid Drugs2014

    • Author(s)
      Mitsuo Sekine
    • Organizer
      Mini-Symposium on Frontiers of Nucleic Acid Therapeutics
    • Place of Presentation
      Lodz, Poland
    • Year and Date
      2014-09-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New Approach to the Synthesis of Modified Oligonucleotides. Contemporary Snapshot of Nucleic Acids Mini-symposium Dedicated to honour Professor Collin B. Reese for his contributions in the area of nucleic acids research2014

    • Author(s)
      Mitsuo Sekine
    • Organizer
      Contemporary Snapshot of Nucleic Acids Mini-symposium Dedicated to honour Professor Collin B. Reese for his contributions in the area of nucleic acids research
    • Place of Presentation
      Polish Academy of Sciences, Poznan, Poland
    • Year and Date
      2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Design and synthesis of fluorescent nucleosides for the development of oligonucleotides capable of emitting fluorescence upon formation of nucleic acid structures2014

    • Author(s)
      Mitsuo Sekine
    • Organizer
      FB3 Fluorescent Biomolecules and Their Building Blocks-Design and Applications
    • Place of Presentation
      UC San Diego, USA
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Base or Sugar Modified RNA Derivatives2014

    • Author(s)
      Mitsuo Sekine
    • Organizer
      XVIth Symposium on Chemistry of Nucleic Acid Components SCNAC 2014
    • Place of Presentation
      Cesky Krumlov, Czech Republic
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 筋ジストロフィー治療を指向した塩基部修飾2´-O-MCE RNAの合成と性質2014

    • Author(s)
      石井 陽大
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩基部修飾されたウリジンを含むホスホロチオエートオリゴヌクレオチドの合成とエキソンスキッピング活性2014

    • Author(s)
      印出健志
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] デオキシシュードイソシチジンと5-メチル-4-ピリミジノンヌクレオシドを導入したDNA三重鎖の塩基対形成能の評価2014

    • Author(s)
      山口 慧
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規 2′-O-修飾 RNA の開発とそのエキソン・スキッピング 活性2013

    • Author(s)
      関根光雄
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      愛媛県・県民文化会館ひめぎんホール
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Chemical synthesis of U1 snRNA derivatives2013

    • Author(s)
      小林春輝
    • Organizer
      第40回国際核酸化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] T-A,C-G塩基対を含む配列で認識可能な新規人工三重鎖形成核酸の開発2013

    • Author(s)
      伊藤 優
    • Organizer
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      徳島大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 6-チオキサントシンおよび6-チオグアノシンを含む三重鎖形成核酸の合成と性質2013

    • Author(s)
      印出健志
    • Organizer
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      徳島大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩基部修飾を導入した2'-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]修飾核酸の合成とその性質2013

    • Author(s)
      石井 陽大
    • Organizer
      第23回アンチセンスシンポジウム
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-21   Modified: 2019-07-29  

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