アンチセンス核酸医薬のハイスループットスクリーニング法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K17886
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 原 倫太朗 東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 助教 (70709766)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: RNase H / DNA/RNA二本鎖 / 核酸医薬

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、核酸オリゴマーの末端に適切な官能基を導入することで、核酸オリゴマーの「二本鎖の形成⇔一本鎖への解離」の変化が起こった回数に応じて、印がつくような分子を設計する。それにより、RNase HがDNA/RNA二本鎖を認識し、RNA鎖を切断する際のターンオーバーの大きいもの、すなわち、RNase H活性が高い分子をスクリーニングする技術につなげることを目指している。
今年度は、将来的にRNase H活性ベースのスクリーニングを行うために、適切なモデルDNAの選定をするべく、様々な塩基配列のDNA/RNAを用いてRNase Hによる切断実験を試みた。その結果、一塩基ミスマッチを導入することで、HPLC分析時の挙動がほぼ同一で、かつRNase H活性の大きく異なる適切なモデル配列を多数選定することができた。また、この実験を進める過程で、同じDNAを用いた場合でも、RNA鎖の長さによって切断パターン（位置）や切断反応速度が大きく異なることが判明し、実際にスクリーニングにおいても、これらを考慮する必要があることが示唆された。
一方で、核酸二本鎖の末端で反応させる予定の求電子性官能基と、求核性官能基については、昨年度合成したものについてDNA鎖への導入反応を試みた。しかしながら、求電子性官能基の導入反応条件を種々検討したものの、目的化合物を得るには至らなかった。求電子性官能基がやや水中で不安定であったことが原因であると考えている。
そこで、現在、導入官能基の新たな検討を進めており、リン酸緩衝液中で安定な求電子官能基について再検討を行い、これを導入するための試薬について、合成を完了したところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

スクリーニングの検討に用いるためのモデルDNA配列については、本目的に適したものが多数見出されたことから、順調以上に進んだといえる。一方で、末端に導入する官能基についてはやや難航したことから、この評価とした。

Strategy for Future Research Activity

末端導入官能基の確定が急務であるため、これに注力して研究を進める。特に、DNAオリゴマーへの導入反応時に、予期していなかった副反応が多数観測されたため、これを回避可能な新たな官能基について、DNAへの導入反応条件を確立する。