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2013 Fiscal Year Annual Research Report

機能性人工核酸の集積合成

Planned Research

Project AreaOrganic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
Project/Area Number 21106007
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) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords集積合成 / TMGキャップ構造 / 筋ジストロフィー / 核酸医薬 / 連続的固相合成 / 2'-O-MCE-RNA / 三重鎖形成核酸 / アンチジーン法
Research Abstract

本研究は高度に機能化した革新的人工核酸を固相法で効率よく高純度で合成する手法の確立し、多種多様な要求に答えることを目指し、研究をおこなうものである。連続的固相合成法を用いて、細胞核内移行シグナルであるTMGキャップ構造の合成、筋ジストロフィー治療に適用可能な、より効能の高い核酸医薬の開発、次世代の核酸医薬として期待されるアンチジーン法に用いる三重鎖形成核酸の合成を通し、核酸医薬の新しい展開をはかった。 核内移行シグナルとして働くことがこれまでの研究によって明らかとなっている。そこで我々は核内移行シグナルとして働くことがこれまでの研究によって明らかとなっているU1snRNAのTMGキャップ構造を、集積合成を利用した化学合成法を検討し、極めて効率的な合成手法を開拓することができた。この際、リンの転位反応を含む反応を経由する新規リン酸化反応を開発し、これを用いることで、トリリン酸結合を収率よく構築できることに成功した。我々は効率的な難治性疾患である筋ジストロフィー治療薬の開発に向けて、連続的固相合成法を利用し多種多様なRNA誘導体の合成を検討した結果、現在用いられている核酸医薬よりも効能の高い2´-O-[2-(N-メチルカルバモイル)エチル]-RNA(2'-O-MCE-RNA)のホスホロチオエート体を創成することに成功した。また、mRNAではなくゲノムDNAを標的とするアンチジーン法に必要な全く新規な三重鎖形成核酸(TFO)の集積合成を検討した。その結果、中性条件下でもDNAに強く結合できる新規TFOを合成することができた。この新規TFOは核酸塩基部位にチオカルボニル基を導入したもので、上流あるいは下流の塩基と強いスタッキング相互作用によって、DNAに対して強い親和力をもつことも明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [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)
      Yamada K, Masaki Y, Tsunoda H, Ohkubo A, Seio K, Sekine M.
    • Journal Title

      Org Biomol Chem.

      Volume: 12 Pages: 1157-62

    • DOI

      10.1039/c3ob42420k.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical synthesis of U1 snRNA derivatives.2013

    • 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 Pages: 4286-9

    • DOI

      10.1021/ol401917r.

    • 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 Pages: 3448-51

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.03.054.

    • 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 Pages: 776-8

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.11.079.

    • Peer Reviewed
  • [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
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [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
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [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
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [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
    • Year and Date
      20131128-20131129
  • [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
    • Year and Date
      20131128-20131129
  • [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
    • Year and Date
      20131128-20131129
  • [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
    • Year and Date
      20131113-20131115
  • [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
    • Year and Date
      20130724-20130726
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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