2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development for the functional middle size molecules to the high ordered nucleic acidsstructure
| Project Area | Middle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis. |
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| Project/Area Number |
15H05838
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
永次 史 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90208025)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鬼塚 和光 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (00707961)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 核酸高次構造 / アルキル化 / 中分子 / グアニン４重鎖 / ノンコーディングRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、核酸は配列情報のみならず、形成される高次構造が遺伝子発現において重要な機能を持つことが明らかとなってきている。特に種々の機能性RNAではその機能を担うモチーフとして、様々なRNAの高次構造が重要であることがわかってきている。しかし現在これらの構造に結合するプローブはほとんど報告されておらず、その機能解明が進んでいない。これらの高次構造に結合しアルキル化反応を誘起するプローブはこれらの構造の役割を明らかにするのみならず、共有結合による強固な結合により、高次構造を認識する蛋白質の結合を効率的に阻害できると期待される。本研究では核酸高次構造を選択的にアルキル化する中分子として標的核酸に近接し反応を誘起する部位及び標的核酸構造を認識する部位という２つの異なる機能を合わせ持つハイブリッド型核酸標的プローブの開発を目指した。細胞内で標的高次構造を効率的にアルキル化するには、標的近傍でのみ反応性の高い活性種が発生することが必要とされる。昨年度までに、高次構造に対して結合し活性化される構造として、ビニルキナゾリンのビニル基をメチルスルフィド基(SMe)、その酸化体(SOMe)、及びフェニルスルフィド基(SPh)を保護した分子を開発した。本年度はこれらのアルキル化反応のメカニズムについて検討した。その結果、SMe体は非常に安定であり、他の求核剤とはほとんど反応しないが、高次構造を持つ標的を加えることで、アルキル化反応が起こることがわかった。一方、SPh体では、脱離したチオール基が付加する平衡反応が存在し見かけ上安定であるが、高次構造存在下では、スルフィド基が脱離して生成するビニル基に近接する標的が反応し、速やかにアルキル化が進行していることがわかった。以上のように、本研究を通して、高次構造により活性化されるOFF-ON型のアルキル化反応の開発に成功した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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