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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of anti-miRNA oligonucleotides on the basis of structure control.

Research Project

Project/Area Number 16H05106
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

小松 康雄  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (30271670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 周東 智  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70241346)
平野 悠  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70415735)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsmicroRNA / アンチセンス / RNA / oligonucleotide / oligonucleotide therapy
Outline of Annual Research Achievements

我々は独自の手法で2本鎖の糖部をクロスリンクして1本鎖への解離を抑制した構造(CL2本鎖)を有するanti-microRNA oligonucleotide(CL-AMO)を用い、主に以下の2課題について研究を進めた。
1)CL-AMOによる乳がん細胞の増殖抑制
アンチセンス鎖の両末端にCL2本鎖を有するmiR-21を標的としたCL-AMO を乳がん細胞に投与したところ、従来の1本鎖型AMOの1/10以下の濃度でCL-AMOは細胞増殖を抑制すること、またCL-AMO投与細胞ではがん抑制遺伝子の発現が上昇することを明らかにした。続いて、乳がん細胞ではこれまで標的として検討されていなかったmiR-148aに対するCL-AMOを合成して乳がん細胞へ投与し10日後までの細胞増殖能を調べた。その結果、1本鎖型AMOでは細胞増殖抑制効果が見られなかったのに対し、CL-AMOでは乳がん細胞の増殖を抑制することを確認した。また、CL-AMOを投与した細胞群のmRNAをマイクロアレイ解析したところ、これまで乳がんでは報告されていなかった遺伝子がmiR-148aの候補遺伝子となる可能性が示され、現在、詳細を解析中である。
2)CL2本鎖含有AMOおよび1本鎖型AMOの細胞内動態
これまでに引き続き、蛍光標識したCL-AMOおよび1本鎖型AMOの細胞内動態を解析した。特に3'末端側にCL2本鎖を有するAMO(3'CL)が核内に移行する現象を詳細に着目した。核および細胞質の蛍光強度比とノーザンブロットの分析等より、3'CLは細胞質内で分解された後に核内移行した可能性があることを確認した。そこで3'CLの5'末端に化学修飾基を導入して核酸分解酵素に対する耐性を上げた結果、3'CLも細胞質に残存することを見出した。現在、CL2本鎖と核酸分解酵素耐性がAMOの細胞内局在に与える効果をさらに詳細に分析中である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] PCR-based approach for site-specific conjugation of long double-stranded DNA to a single-domain VHH antibody2020

    • Author(s)
      Akazawa-Ogawa Yoko、Komatsu Yasuo、Nakajima Yoshihiro、Kojima Naoshi、Hagihara Yoshihisa
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large deletions and untargeted substitutions induced by abasic site analog on leading versus lagging strand templates in human cells2019

    • Author(s)
      Suzuki Tetsuya、Katayama Yuri、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • Journal Title

      Mutagenesis

      Volume: 34 Pages: 421-429

    • DOI

      10.1093/mutage/gez034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adsorptive Stripping Voltammetry for the Determination of Dissolved Oxygen Using a Mesoporous Pt Microelectrode2019

    • Author(s)
      Ikegami Masiki、Hirano Yu、Mie Yasuhiro、Komatsu Yasuo
    • Journal Title

      Journal of The Electrochemical Society

      Volume: 166 Pages: B542~B546

    • DOI

      10.1149/2.0021908jes

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of breast cancer cell proliferation with anti-microRNA oligonucleotides flanked by interstrand cross-linked duplexes2019

    • Author(s)
      Okumura Sho、Hirano Yu、Komatsu Yasuo
    • Journal Title

      Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids

      Volume: 39 Pages: 225~235

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1671595

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Enantiomerically Pure 1,2,3-Trisubstituted Cyclopropane Nucleosides Using Pd-Catalyzed Substitution via Directing Group-Mediated C(sp3)?H Activation as a Key Step2019

    • Author(s)
      Minami Takaaki、Fukuda Kohtaro、Hoshiya Naoyuki、Fukuda Hayato、Watanabe Mizuki、Shuto Satoshi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Pages: 656~659

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03785

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 1,1,2-trisubstituted cyclopropane nucleosides in enantiomerically pure forms2019

    • Author(s)
      Fushihara Daichi、Fukuda Hayato、Abe Hiroshi、Shuto Satoshi
    • Journal Title

      Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids

      Volume: 38 Pages: 921~941

    • DOI

      10.1080/15257770.2019.1625380

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クロスリンク2本鎖構造によるanti-miRNAオリゴの細胞内局在への影響2019

    • Author(s)
      平野 悠、扇谷仁希、千高佐知子、三重安弘、小松康雄
    • Organizer
      核酸医薬学会 第5回年会
  • [Presentation] ヒト由来tRNAHis guanylyltransferaseによるミトコンドリアtRNAHisの5′末端修飾反応の解析2019

    • Author(s)
      中村彰良、汪 道楽、小松康雄
    • Organizer
      第21回日本RNA学会
  • [Presentation] 解離しない 2 本鎖核酸の作製と、アンチセンスへの応用2019

    • Author(s)
      小松康雄
    • Organizer
      関西バイオ医療研究会 第10回講演会
    • Invited
  • [Presentation] International Symposium on Nucleic Acids Chemistry 20192019

    • Author(s)
      平野 悠、千高佐知子、小松康雄
    • Organizer
      日本核酸化学会
  • [Presentation] The nucleotide recognition mechanism of human tRNAHis guanylyltransferase in 3′-5′ nucleotide addition reaction2019

    • Author(s)
      中村彰良、汪 道楽、小松康雄
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会

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Published: 2021-01-27  

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