超機能性合成オリゴヌクレオチドによる特定遺伝子の転写制御法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11877395
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 今西 武 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (40028866)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小比賀 聡 大阪大学, 薬学研究科, 助手 (80243252)
• Keywords: ヌクレオシド / オリゴヌクレオシド / アンチジーン / アンチセンス / BNA / コンホメーション / 三重鎖核酸

Research Abstract

一般に、三重鎖核酸の形成は標的二重鎖DNAがホモプリン-ホモピリミジン配列の場合に限定され、これがアンチジーン法の一般化・実用化を大きく妨げている.
申請者らは、これまでにアンチジーン法によるDNAレベルでの遺伝子発現制御に向けた新しい核酸類縁体2'-O,4'-C-methylene bridged nucleic acid(2',4'-BNA)の合成に成功している。今回、このBNAの標的DNAに対する三重鎖形成能を詳細に評価したところ、BNAが極めて高い三重鎖形成能を有すること、その三重鎖形成は配列特異的であること等の興味深い知見が得られた。さらに、このBNAに新たな核酸塩基を導入し、これまでは極めて困難とされてきたCG塩基対をHoogsteen型水素結合にて認識可能かどうかという点について検討を進めた。合成した新規BNA類縁体については、各種スペクトル解析(NMR、X線結晶解析)によって、その糖部立体配座が厳密にN型に固定化されていることを確認した。さらに、これら新規BNA類はアミダイト化した後、DNA合成機を用いオリゴヌクレオチドへ導入した。新規BNAを含むオリゴヌクレオチド類について、その三重鎖形成能をTm測定により評価したところ、三重鎖形成が困難であるとされている中性条件下においても、CG塩基対を極めて効果的に認識し、安定な三重鎖核酸を形成し得ることを見出した。本結果は今後のアンチジーン法の開発研究にとって非常に重要な意味を持つものである。

Research Products

• [Publications] S.Obika,Y.Hari,M.Sekiguchi and T.Imanishi: "Synthesis and Triplex Forming Ability of Conformationally Locked Oligonucleotides Containing Unnatural Nucleobases : Efficient Recognition of a C・G Interruption"Nucleic Acids Symp.Ser.. 44. 131-132 (2000)
• [Publications] H.Torigoe,S.Obika and T.Imanishi: "Promotion of Triplex Formation by a Fixed N-Form Sugar Puckering : Thermodynamic and Kinetic Studies"Nucleic Acids Symp.Ser.. 44. 241-242 (2000)
• [Publications] S.Obika,Y.Hari,T.Sugimoto,M.Sekiguchi and T.Imanishi: "Triplex-forming Enhancement with High Sequence Selectivity by Single2'-O,4'-C-Methylene Bridged Nucleic Acid (2 ',4'-BNA) Modification"Tetrahedron Lett.. 41・46. 8923-8927 (2000)